조비
조조에게는 25명의 아들이 있었다. 측실 유씨 부인이 낳았으나 본래 정실인 정씨 부인의 양자로 들어가 적자(嫡子)로 입적된 장남 조앙은 197년(건안 2년)에 장수(張繡)와의 전투에서 전사했으며, 역시 적자로 입적된 차남 조삭은 조앙이 죽기 전에 병으로 사망하였다. 그 후 변씨 부인이 정실이 되었으므로 조비의 후계 지위는 굳건해 보였다. 그러나 환씨 부인 사이에 태어난 조충(曹沖)이 어릴 때부터 총명하여 조조는 그를 매우 예뻐하였다. 그러나 조충은 208년에 13살의 어린 나이로 병사하고 말았다. 조충이 죽자 조조는 다른 아들들에게 "조충이 죽은 것은 나에게는 불행이지만 너희들에게는 행운이다." 라고 말했다. 이 때문에 조조가 조충을 후계자로 생각하고 있었다고 해석하기도 하지만 동진의 역사가 손성은 이에 대해 조충은 어차피 서자라 살아있었더라도 후계자가 되기 힘들었기에 조조가 말을 가볍게 한 것이라고 평했다.
조조
217년에는 손권과 다시 싸우고 219년 유비와의 한중 전투가 벌어진다. 조조는 아끼던 장수 하후연을 잃고 부상을 당한 채 물러간다. 이후 유비가 한중왕에 즉위하자 분노하지만 사마의의 권유로 오의 손권과 동맹을
맺는다. 관우가 양양을 빼앗고 번성을 포위하자, 우금과 방덕을 보내 구원하게 한다. 하지만 우금은 사로잡히고 방덕은 처형당한다. 이에 조조는 손권에게 형주를 공격하게 하고 2차 구원병으로 서황 등을 보낸다. 서황 덕에 번성의 어려움은 풀리고 양양도 되찾는다. 그 후,서황에게 양양을 지키게 한다. 관우를 죽인 손권은 유비가 두려워 관우의 목을 조조에게 보낸다. 그런데 이를 눈치챈 조조는 관우를 왕후의 예로 제사 지낸다.
관우가 죽은 이듬해(220년) 음력 1월 23일, 조조가 낙양에서 향년 66세의 나이로 서거했다.