关羽早年由于杀人而逃离家乡,奔往冀州涿郡躲避官府的追捕。中平元年(184年),刘备在乡里募集支持民众以组织一支义勇军来参与保卫乡里免于黄巾军的掠夺,而关羽与张飞也随之御侮。191年,刘备担任平原相时,以关羽、张飞为别部司马,分统部曲。刘备与二人寝则同床,恩若兄弟。而稠人广坐,侍立终日,随刘备周旋,不避艰险。
194年,刘备继陶谦领徐州,之后在建安元年(196年)被袁术、吕布夹攻,关羽便跟随刘备一起投奔曹操。198年,刘备与曹操一同在下邳围攻吕布;后来曹操任车胄为徐州刺史,关羽与刘备便跟随曹操班师。后袁术北上投奔袁绍,刘备奉曹操命拦截袁术于徐州,刘备趁机袭杀车胄,命关羽守下邳、领徐州,刘备返回小沛。
建安五年(200年)正月,曹操攻破刘备,刘备投奔袁绍,关羽战败被生擒。曹操任命关羽为偏将军,礼之甚厚。曹操壮慕关羽为人,而察知其无久留之心意,谓张辽试以人情探问。既而张辽以此问关羽,关羽叹息道:“吾极知曹公待我厚,然吾受刘将军厚恩,誓以共死,不可背之。吾终不留,吾要当立效以报曹公乃去。”张辽以关羽言报告曹操,曹公义之:“事君不忘其本,天下义士也。”,张辽回答曹操:“羽受公恩,必立效报公而后去也。”
同年二月,袁绍派大将颜良与淳于琼、郭图等攻白马,曹操亲自率军救援,并命张辽与关羽为先锋。关羽望见颜良麾盖,策马冲锋,刺杀颜良于万军之中,斩颜良首而还,袁军将领无人能挡,白马之围被解,关羽被封为汉寿亭侯。而阵斩颜良一役奠定了关羽三国武将武力值之首的地位。
关羽立功后,曹操知道关羽必会离去,反而重加赏赐,想要留住他,但是关羽尽拒曹操赏赐,四月留书告辞,回到刘备身边。曹操左右欲追之,不过曹操说“彼各为其主,勿追也。”而阻止。当时刘备已在汝南附近,联合刘辟等进攻曹操,于是前去该处会合。
201年,刘备携民以投靠刘表,屯兵于新野。曹操南下,刘备南逃,另遣关羽乘数百艘船驶向江陵(故楚郢都)会合,但刘备于途中被曹操军追至击溃,幸而关羽军驶至汉津,一同乘船至夏口。长坂会面后,鲁肃随刘备向东南斜趋汉津,在此与关羽水军会合,接着向江夏进发。刘备联合孙权在赤壁击败曹操后,曹操留曹仁等防守江陵,于是刘备又与孙权大将周瑜夹攻曹仁,命关羽绝北道断曹仁后路,最后成功逼使曹军放弃江陵。刘琦死,群下推刘备为荆州牧,刘备即以关羽为襄阳太守、荡寇将军驻江北。这时襄樊等荆州北部为曹操所有。刘备平定蜀地后,以关羽总督荆州事,掌管刘备所控制之部分荆州,包括荆州南部四郡(武陵、零陵、桂阳、长沙)和从东吴借来的南郡治所江陵和附近的孱陵。
建安二十四年(219年)秋七月,刘备在夺得汉中后自称汉中王,拜关羽为前将军、假节钺,都督荆州。同年,关羽率军从江陵北上,发动襄樊战役。关羽率军进攻荆州北部的樊城,当时樊城是曹操部下曹仁驻守,曹操派左将军于禁进行援救。于禁七军火速增援曹仁,关羽与于禁交锋,时至八月,大雨滂沱,山洪暴发,汉水骤涨,水淹七军,于禁束手就擒,部下几乎全部投降,副将庞德被活捉不降,最后被关羽所杀。关羽进一步围困曹军大将曹仁于樊城,并另派遣军队包围襄阳,《三国志》作者陈寿对此赞曰“威震华夏”,也是有史以来获得此称号的第一人。这使曹操与群臣商议迁徙汉献帝所在之许都以避关羽兵锐锋芒,司马懿、蒋济等人劝阻,以为关羽得志,孙权必不服,可遣人劝孙权在其后方干扰、从背后出兵攻击关羽,许诺“封”江南之地予孙权,则樊城之围自然解决,曹操同意。
十月,曹操动员徐晃、张辽等将,及兖州刺史裴潜、豫州刺史吕贡等率军救援樊城,更准备亲自征讨关羽。闰十月,吕蒙任征荆州大督,率兵西上,公安士仁、江陵麋芳开城投降。孙权亲自率军为后援。麋芳、士仁因与关羽有嫌隙而不战而降,吕蒙、陆逊等遂次第攻陷荆州各地。此时,关羽知悉后方生变乃南撤,但水军仍然控制汉水。关羽回军江陵途中,陆逊任右护军、镇西将军屯驻夷陵,吕蒙任南郡太守驻江陵。期间关羽不断派遣使者前往吕蒙处,关羽军队家属多在江陵,吕蒙让使者到城中传递家书,关羽军因此渐渐溃散。关羽至当阳西保麦城,败走麦城后,士兵继续逃散,关羽身边只剩十余骑。十二月(220年1月23日—2月21日),关羽伪降,在城墙上立幡旗模仿人样,借机率数十骑出逃,一路突围至临沮县章乡南(今湖北省襄阳市南漳县)。十二月关羽被孙权大将潘璋部将马忠捕杀,孙权将其首级送至洛阳曹操处,曹操以诸侯之礼将其安葬于洛阳。
孙权背盟偷袭和关羽成仁,象征孙刘联盟彻底破裂。章武元年(221年),刘备以为关羽报仇之名东征东吴,曾专程到大王冢祭拜关羽,并在玉泉山建关羽祠。之后季汉军队在夷陵之战中败于陆逊率领的孙权军,没能夺回荆州。
《三国志》中,关羽与张飞、马超、黄忠、赵云合传,为《三国志·蜀志·关张马黄赵传》。《三国演义》则历史的基础上为关羽增加了不少戏份,如“温酒斩华雄”、“过五关斩六将”、“华容道义释曹操”等;关羽作为作品中的“义绝”,与“奸绝”曹操、“智绝”诸葛亮并列为演义三绝。宋朝之后,季汉朝廷的地位逐渐增高,关羽这一形象作为忠义的化身也得到了官方的重视。在明朝,关羽和岳飞取代了姜子牙,共同作为武庙中的二圣。而在清末,由于关羽的影响,满族瓜尔佳氏多改姓关。直至今日,神化的“关公”仍为全球华人民间信仰中重要的一环。