《三国演义》里关羽水淹七军后，率军继续攻打樊城，被曹军射中一箭。箭头有毒，毒已入骨，又青又肿，不能动弹。名医华佗听说关羽箭伤不愈，表示能为他割开皮肉，刮骨去毒。手术进行中，华佗刮骨的声音悉悉刺耳，周围的人心惊胆战，掩面失色，而关羽却依然饮酒弈棋，若无其事。等到华佗刮尽骨上的毒，敷上药，缝上线，手术告成，关羽便大笑而起，高兴地说：“先生真是神医。看，我的手臂已经屈伸自如，毫无痛楚了。”华佗也说：“我一生行医，没有见过像您那样沉着坚强的人，真是大丈夫！”这就是脍炙人口的“刮骨疗毒”的故事。
历史上确有“刮骨疗毒”之事，见于《三国志·蜀书·关羽传》的记载：“羽尝为流矢所中，贯其左臂，后创虽愈，每至阴雨，骨常疼痛。医曰：‘矢镞有毒，毒入其骨，当破臂作创，刮骨去毒，然后此患乃除耳。’羽便伸臂令医劈之，时羽适请诸将饮食相对，臂血流离，盈于盘器，而羽割炙引酒，言笑自若。”
不过，为关羽疗毒的医生，却根本不是华佗。《关羽传》虽然没有说明“刮骨疗毒”的具体时间，但此事在建安十九年（214年）刘备自领益州牧和建安二十四年（219年）刘备自称汉中王之间，那么大约是在建安二十年（215年）左右，《三国演义》把此事安排在刘备称汉中王之后，乃是为了相对集中情节，增强艺术节奏。而据《三国志·魏书·方技传》，早在建安十三年（208年）之前，华佗已经被曹操召到身边，经常为曹操治病。从此，他受到了严重的羁绊，再也不能云游四方，更谈不上到曹操的敌对营垒去行医了。到了建安十三年，华佗久别思乡，请假回家探望。到家后，他以妻子生病为由，一再要求延迟行期。曹操屡次催他返回，他却迟迟不动。曹操大怒，命人把他抓进许都监狱，竟不顾荀彧的劝告，将他杀害了。这就是说，历史上华佗之死在关羽刮骨疗毒之前七八年，他怎么可能死而复生，去为关羽治伤呢？
罗贯中在元代《三国志平话》的基础上，巧妙运用颠倒时序、移花接木的艺术手法，把历史上那位不知名的医生变成了神医华佗。由于前有铺垫，后有照应（第七十八回曹操病重时，才召华佗），这一设计仍给读者以强烈的真实感。这样做，目的主要是为了衬托关羽大无畏的英雄形象。
首先，关羽是《三国演义》着力塑造的“古今名将中第一奇人”，如果由一位不知名的医生来给他治伤，未免太不相称；而华佗本身就是一代奇人，由他出场，便加重了这一情节的分量，更可显出治伤方法之奇和关羽气概之奇。其次，华佗一开始就是“因关将军乃天下英雄”而主动前来，治疗完毕后盛赞“君侯真天神也”，最后又坚决推辞任何报酬，这样逐层推进，突出了他对关羽的由衷敬佩。