紀伊国那賀郡西野山村（和歌山県紀の川市）で、村の医者・華岡直道の長男として生まれた。名は震、通称は雲平。父は村人の病気やけがを診ており、青洲は幼いころから父の仕事を見て育ち、医者を志すようになったと伝わる。
京都へ出て、吉益南涯から漢方の古医方を学んだ。古医方は、実際の病人をよく観察し、効く治療を重んじる考え方だった。青洲はここで、医学は書物の上だけでなく、目の前の患者を救うためにあるという考えを身につけていった。
京都では大和見水から、オランダ流（カスパル流）の外科も学んだ。漢方の内科と西洋の外科の両方を学んだことで、両方の良いところを合わせて病人を治すという青洲の医学の土台ができた。のちの「内外合一」という考えにつながる。
父の直道が亡くなったため故郷に帰り、家業の医者を継いだ。村で多くの病人を診るうちに、手術ができれば救える病人がいても、強い痛みのために手術ができないことに心を痛め、痛みを感じさせずに手術をする方法を探し始めたと伝わる。
このころ、中国の古い名医・華佗が「麻沸散」という薬で人を眠らせて手術したという話を手がかりに、麻酔薬の研究を進めた。曼陀羅華（チョウセンアサガオ）やトリカブトなどの薬草を組み合わせ、動物で試しながら、効き目と安全さを長い年月をかけて調べた。
このころ、人での試験が必要になると、母の於継と妻の加恵が自ら実験台になることを申し出たと伝わる。試験はくり返され、その過程で加恵は目が見えなくなり、母は亡くなった（その原因には諸説ある）。青洲は家族の犠牲を胸に研究を続けた。
完成した麻酔薬「通仙散」を使い、乳がんに苦しむ女性・藍屋勘の手術を行い、がんを取り除くことに成功した。全身麻酔をかけて行った手術として、記録に残る世界でも早い例とされる。欧米で麻酔が使われ始めるより40年ほど前のことだった。
このころには名声が全国に広まり、自宅を兼ねた医塾「春林軒」には各地から患者と門人が集まった。門人は千人を超えたと伝わる。青洲は「内外合一、活物窮理」（内科と外科を一つに考え、生きた人をよく観察して道理をきわめる）を教えの柱とした。
紀州藩主に召されて藩の医者に取り立てられたが、村で病人を診ることを続けたいと願い、ふだんは故郷で診療を続けることを許された。身分が上がっても、村の医者として患者に向き合う姿勢を変えなかったと伝わる。
故郷の春林軒で亡くなった。青洲は乳がんのほか多くの手術を行い、その方法は門人たちによって全国に伝えられた。のちに母と妻の献身は小説『華岡青洲の妻』に描かれて広く知られ、日本の外科と麻酔の歴史を開いた医者として今も語りつがれている。
大槻玄沢良寛松平定信葛飾北斎山東京伝小林一茶十返舎一九曲亭馬琴
教科書や伝記で確かめられる事実をもとにしています。不確かなことは「諸説あり」「と伝わる」としています。