曹冲在曹操众多子嗣中颇受曹操的喜爱。
公元208年（建安十三年）的时候，曹冲生了一场大病，不幸夭折。史书上并没有写曹冲是因为病而去世的，值得一提的是，早年曹操因为患头风病，曾经要求华佗来为自己治病。
华佗到了曹操那里以后，说短时间里无法治好，需要长时间慢慢调养。实际在正史中华佗从来没有对曹操说需要用斧子劈开曹操的脑袋这种话，这属于罗贯中的改编。
当时华佗是这么说的：
后太祖亲理，得病篙笃，使佗专视。佗曰：“此近难济，恒事攻治，可延岁月。”——《三国志·方技传》
后来华佗就借口说很久没有回家探望妻子就离开了，之后不管曹操怎么征召，华佗就是不愿意去给曹操看病。所以曹操很生气，觉得华佗是在坐地起价，要挟自己。
太祖曰：“佗能愈此。小人养吾病，欲以自重，然吾不杀此子，亦终当不为我断此根原耳。”——《三国志·方技传》
于是就把华佗抓起来杀了，本来曹操和华佗的事情到此也就结束了。但后来因为曹冲生病，曹操才开始感到后悔，觉得自己不应该杀了华佗，如果华佗还在的话，兴许能够救曹冲一命。
及后爱子仓舒病因，太祖叹曰：“吾侮杀华佗，令此儿强死也。”——《三国志·方技传》
仓舒，即指曹冲，其字仓舒。
有一种阴谋论认为，曹冲是曹丕害死的，但这种说法本身就站不住阵脚。无非是因为当时曹冲病逝以后，曹操感到非常悲痛，曹丕于是安慰曹操，当时曹操说了一句：
文帝宽喻太祖，太祖曰：“此我之不幸，而汝曹之幸也。”言则流涕——《三国志·武文世王公列传》
意思曹冲死了对曹操来说是不幸，但是对他的兄弟来说却是大幸。
暗自聪慧的曹冲死了，他的兄弟们少了一个竞争对手。但这可能是因为曹操过于喜爱曹冲，所以顺口一说，曹操的长子乃是曹昂，但他在建安二年（197年）的时候曹操南征张绣的时候为救曹操而死。
曹丕是次子，按照顺位继承，他的可能性最大。当然，这也并非绝对，此外他的有力竞争对手还包括曹植、曹彰这些人，当然并不排除曹冲在后期也会成为曹丕的有力竞争对手。但当时十三岁的曹冲显然并没有对曹丕造成威胁。
所以曹丕自然没有理由害死他，就算后期曹丕虽然对曹植动了杀心，但都是继位之后的事情。
还有人说曹冲是周不疑害死的，这个周不疑是刘表别驾刘先的外甥，和曹冲一样也是神童。他和曹冲的关系很要好，后来被曹操所杀。于是有的人就说和曹冲之死有关系，但实际情况是曹操看到周不疑太聪明，害怕以后自己的后代无法驾驭他。
先甥同郡周不疑，字符直，零陵人。先贤传称不疑幼有异才，聪明敏达，太祖欲以女妻之，不疑不敢当。太祖爱子仓舒，夙有才智，谓可与不疑为俦。及仓舒卒，太祖心忌不疑，欲除之。文帝谏以为不可，太祖曰：“此人非汝所能驾御也。”乃遣刺客杀之——《三国志·董二袁刘传》注引《零陵先贤传》
“太祖心忌不疑”中的一个“忌”字表明了曹操之所以要杀周不疑的原因，曹丕上表劝阻，曹操说曹丕无法驾驭他，可见曹操是忌惮周不疑这种人的，犹如杨修一样。
总之一句话来说，曹冲的死主要就是疾病原因，无他。
