关羽本字长生，后改字云长，早年因犯事逃离家乡至幽州涿郡中平元年（184年），汉室宗亲刘备在涿县组织起了一支义勇军参与扑灭黄巾军的战争，关羽与张飞同在其中。刘备辗转担任许多官职后，投奔昔日同窗公孙瓒，被封为平原相，任关羽、张飞为别部司马，分统部曲。三人情同兄弟，常一起同床而睡，当刘备坐下时，关、张二人更不辞辛劳随身守护。
兴平元年（194年），曹操因曹嵩被杀而迁怒于陶谦，于是发兵攻打徐州。陶谦求救于刘备，刘备和关羽率千余人前往救援。曹操兵退后，陶谦表刘备为豫州刺史，关羽与刘备屯兵于小沛。而后在陶谦等人的再三相让下，刘备领徐州牧。建安元年（196年），刘备被袁术、吕布夹攻，丢失徐州，关羽便跟随刘备一起投奔曹操。后与曹操许田围猎时，关羽劝刘备杀掉曹操，但刘备此时认为当时的曹操是要匡扶汉室的，觉得杀了他可惜，于是不从。
建安三年（198年），刘备与曹操共擒吕布于下邳，夺得徐州，关羽与刘备便跟随曹操班师回许昌，曹操任车胄为徐州刺史。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，代行太守职务，刘备则返回小沛。建安五年（200年），曹操派刘岱、王忠攻打刘备，却被刘备击败，曹操于是亲提大军出征，刘备败逃投奔袁绍，关羽战败被生擒，不得已而投降，曹操待以厚礼，任命为偏将军。后袁绍派大将颜良、文丑、郭图等攻东郡太守刘延于白马，曹操亲自率军救援，并命张辽与关羽为前锋。关羽望见颜良的麾盖，策马冲锋，斩杀颜良于万军之中，枭首而归，袁军将领无人能挡，白马之围被解，关羽被封为汉寿亭侯。当时，曹操为知道关羽有没有久留的心意，叫张辽用人情试探。关羽对张辽叹息道：“我知道曹公对我的厚爱，但我受刘备将军的厚恩，发誓共死，不可背弃。我终不会留下，在为曹公立下功劳后我便会离去。”张辽向曹操表明，曹操知道关羽会离去，反而重加赏赐，想要留住他，但关羽尽封曹操的赏赐，留书告辞，回到刘备身边。曹操左右欲追杀之，不过曹操认为各为其主而阻止。民间文化把这一段故事叫做“千里走单骑”。
建安十三年（208年），刘备投靠刘表，屯兵于新野。曹操率领大军南下，刘备南逃，另遣关羽乘数百艘船驶向江陵（今湖北荆州）会合，但刘备于途中当阳长坂坡被曹操军追至，幸而关羽驶至汉津，一同乘船至夏口。刘备联合孙权击败曹操后，曹操留曹仁等防守荆州，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。待刘备取得荆南四郡（长沙、零陵、武陵、桂阳），拜关羽为元勋，受封襄阳太守、荡寇将军，此时襄阳实为曹操势力范围，由乐进驻守，所以关羽驻于江北。在此期间，关羽重修了江陵城。
建安十八年（213年），刘备入蜀助刘璋防御张鲁，张飞、赵云、诸葛亮与关羽共守荆州。建安十九年（214年），刘备与刘璋决裂，在攻打雒城（今四川广汉）时，军师庞统中流矢身亡，刘备乃召张飞、赵云、诸葛亮入川支援，荆州只留关羽驻守。刘备平定蜀地后，以关羽董督荆州事，授权掌管荆州地区刘备控制的部分，包括荆州南部四郡和从东吴借来的南郡治所江陵和附近的公安，关羽事实上镇守荆州五郡（南郡、长沙郡、零陵郡、武陵郡、桂阳郡）。关羽听说马超归降刘备，他过去与马超毫不相识，于是便写信给诸葛亮，询问马超武艺才干与谁人可以相比。诸葛亮知道关羽气傲心高，于是回信答道：“马孟起兼有文武的资性，凶猛过人，可谓一代俊杰，属于黥布、彭越一类，可与张翼德并驾齐驱，但还不及您美髯公绝伦逸群。”关羽蓄着一副漂亮的长须，所以诸葛亮称他美髯公。看了诸葛亮的回信，关羽十分高兴，把它交给宾客幕僚们传阅。
关羽曾被流矢射中，箭头穿透左臂，后来伤口虽然愈合，但一遇阴雨天气，臂骨便常疼痛，寻得神医华佗。华佗说：“箭头有毒，其毒已渗入骨中，需要在臂上重新开刀，刮去臂骨上的毒素，才能彻底除掉这一病患。”关羽当即伸出手臂让华佗为他开刀治玻当时关羽正请众将饮酒进餐，臂上刀口鲜血淋漓，流满了接在下面的盘子，而关羽却在割肉把酒，与大家谈笑自若。
建安二十年（215年），孙权知道刘备已夺得益州，希望取回荆州。刘备却说：“当得到凉州时，便会把荆州交还。”孙权对此十分怨恨，便派鲁肃索要荆州。孙刘两方的将领在阵前“单刀会”，据理相争但最终不欢而散。孙权命吕蒙准备进攻荆州南部，鲁肃将万余人马于益阳牵制关羽，刘备从益州带兵回援。时关羽号称有三万人马，自选五千精锐准备从上游渡河，吴将甘宁率领一千人前往驻守，关羽得知后就没有过河，在河对岸扎营，这个地方后来称为“关羽濑”。此时，曹操进取汉中的张鲁，刘备便迅速和孙权修和，协议平分荆州，即分荆州的江夏郡、长沙郡、桂阳郡属于孙权，分荆州的南郡、零陵郡、武陵郡属于刘备，这就是三国史上著名的湘水划界。
建安二十三年（218年），太医令吉本，少府耿纪，司直韦晃等人谋反，但不久事情败露，几人被曹操所杀，曹操于是召曹仁为征南将军，讨伐关羽。曹仁屯樊期间，大肆征调徭役，南阳郡一带军民苦不堪言。宛城太守侯音与卫开于是劫持太守造反，与关羽联合。曹仁率军前往平乱，于次年正月攻破宛城，将侯音斩杀，并屠城。建安二十四年（219年），刘备军与曹操军相争汉中，魏将夏侯渊被刘备大将黄忠所斩，曹操亲提大军来争汉中，刘备据守，赵云又在汉水劫去粮草，曹操无奈只得退出汉中，刘备遂占据汉中。同年七月，刘备自称汉中王，任命许靖为太傅，法正为尚书令，关羽为前将军，张飞为右将军，马超为左将军，黄忠为后将军，并派益州前部司马、犍为人费诗去关羽驻地授予关羽官印，关羽闻知黄忠地位和自己一样，愤怒地说：“大丈夫绝不能和老兵同列1不肯接受任命。费诗对关羽说：“创立王业的人，所用的人不能都一样。以前萧何、曹参和汉高祖年幼时就关系很好，而陈平、韩信是后来的亡命之人；可排列地位，韩信位居最上，没有听说萧何、曹参对此有过怨恨。如今汉中王因为一时的功劳，尊崇黄忠，而在他心中的轻重，黄忠怎能和您相比呢！况且汉中王与您犹如一体，休戚相前，祸福与共。我认为您不应计较官号的高下，以及爵位和俸禄的多少。我仅是一个使者，奉命之人，您如果不接受任命，我就这样回去。只是我为您这样感到惋惜，恐怕您以后要后悔的。”关羽听了他的话以后，大为感动，醒悟过来，立即接受了任命。
当时孙权进攻合肥。曹魏的主力都驻守在淮南。扬州刺史温恢对兖州刺史裴潜说：“此处虽然有贼人，却不值得担忧。现在刚刚涨水，征南将军曹仁却孤军深入，没有长远的准备，关羽强悍狡猾，只恐怕征南将军会有变故。”不久，关羽果然令南郡太守糜芳守卫江陵，将军傅士仁守公安，他自己率军向樊城的曹仁进攻。曹操派出大将于禁率领七军援救襄樊。立义将军庞德与关羽交战，引箭射中关羽前额。其时庞德常乘白马，关羽军皆谓之白马将军，对他甚为忌惮。到了八月，天降大雨十余日，汉水因此暴涨，关羽因掘江堤以大水灌于禁军，于禁军虽在平地，却被水淹五六丈，于禁七军都被淹没，于禁只与诸将登高望水，无所回避，关羽乘大船进攻于禁，于禁投降。曹操得知于禁投降的消息非常惊异。
关羽乘船进攻庞德军，庞德的军队大多投降关羽，庞德寡不敌众，最后被关羽所擒，庞德的兄长在蜀汉汉中为官，关羽因此想要劝降庞德，但是庞德大骂不肯降，关羽于是将其斩首。乘胜对樊城发起猛攻，樊城进水，城墙崩塌，而曹仁的守军也因为多次战败而大量削减，只剩下几千人，樊城被围数重，外内断绝，粮食也快被吃完，众将都惶恐不安。曹仁在满宠的劝说下，与将士们盟誓，以死守城。关羽又派别的将领把将军吕常包围在襄阳。荆州刺史胡修、南乡太守傅方都投降了关羽。同年十月，陆浑民孙狼等苦于徭役，叛上作乱，南附关羽，遥受关羽印号，为之支党，关羽的声势一度威震华夏。
建安二十四年（219年）末，曹操以为汉献帝在许，与关羽军相近，欲迁都避其锋芒，司马懿、蒋济等劝阻，认为孙权必然不愿看到关羽得志，可以用答应将江南封给孙权为条件让他从背后出兵攻击关羽。同时曹操派遣徐晃、赵俨等率军救援樊城，更准备亲自征讨关羽。
救援樊城的徐晃因兵力不足，认为很难与关羽抗衡，不过之后曹操先后派遣徐商、吕建等将领以及殷署、朱盖等十二营兵马增援徐晃。关羽在围头派有军队驻守，在四冢还有驻军。徐晃于是扬言将进攻围头，却秘密攻打四冢。关羽见四冢危急，便亲自率领步、骑兵五千人出战，徐晃迎击，关羽退走。关羽在堑壕前围有十重鹿角，徐晃追击关羽，二人都进入关羽对樊城的包围圈，包围圈被打破，傅方、胡修都被杀死，关羽于是撤围退走，然而关羽的船只仍据守沔水，去襄阳的路隔绝不通。起先，孙权曾派人为自己的儿子向关羽的女儿求婚，关羽辱骂来使：“虎女安能配犬子1孙权十分恼恨。孙权命吕蒙为主帅偷袭荆州，并亲自率军为后援。荆州重镇江陵守将麋芳（刘备小舅子）、公安守将士仁因与关羽有嫌隙而不战而降。当关羽领兵出征时，由糜芳、士仁两处负责供应粮草军需，两人不愿全力救援关羽。关羽放出话说：“回去后就惩处他们。”糜、士二人都恐惧不安。于是孙权暗中派人去诱降糜、士二人。
此时关羽得知南郡失守后，立即向南回撤。回师途中，关羽多次派使者与吕蒙联系，吕蒙每次都厚待关羽的使者，允许在城中各种游览，向关羽部下亲属各家表示慰问，有人亲手写信托他带走，作为平安的证明。使者返回，关羽部属私下向他询问家中情况，尽知家中平安，所受对待超过以前，因此关羽的将士都无心再战了，士卒渐渐溃散，退至麦城。同年十二月，关羽率数十骑出逃，一路突围至距益州不过一二十里的临沮，遇潘璋部将马忠的埋伏，被擒，和长子关平于临沮被害。
孙权将关羽首级送给曹操，曹操以诸侯之礼将其安葬于洛阳，同时孙权则将关羽身躯以诸侯礼安葬于当阳，即关陵，也称当阳大王冢。蜀汉在成都为关羽建衣冠冢，即是成都关羽墓，以招魂祭祀。因此民间也称关羽“头枕洛阳，身卧当阳，魂归故里。后道教将关羽奉为“关圣帝君”，为道教的护法四帅之一。
景耀三年（260年）九月，蜀汉后主刘禅在追谥几位重要大臣时，追谥关羽为“壮缪侯”。他的儿子关兴继承了爵位。di