正史中并没有刘、关、张“桃园三结义”，关羽是因犯罪逃离家乡，流落至涿郡的，当时“黄巾起义”爆发。刘备在涿郡组织起了一支义勇军，而关羽和张飞都加入了其中。从此，“刘关张”三人的感情好到连睡觉也要睡在一起。在小说《三国演义》关于“水淹七军”中关羽蓄水，然后进行了绝堤水功。其实在《三国志》等正史记载中，关羽既没有蓄水，也没有绝堤水攻，而是因为“自然水灾”导致了汉水溢流，使得于禁等人被水灾困住，关羽趁机乘船而攻。庞德连同于禁军全军覆没，而庞德誓死不降，最终为关羽所杀。

数十年后，庞德之子庞会随钟会、邓艾伐蜀，破蜀后庞会找到了关羽的后代，并将其全部杀害，算是报了复仇。在小说《三国演义》中，华雄是被关羽所杀，正史中华雄是孙权的父亲孙坚斩杀的，而颜良确实是关羽斩杀的。但小说《三国演义》只保留了亲斩颜良的关羽之勇，而忽略了奠定胜局的荀攸之谋，还有文丑也是重了荀攸的“诱敌”之计，死于乱军之中的，并不是关羽所杀。在小说《三国演义》中关平是关羽的义子，正史中关平是关羽的长子，关平与其父关羽在麦城一同被东吴所擒，最后一起被斩杀。

除此之外，关羽还有次子关兴，关兴多次参加诸葛亮的北伐，并在诸葛亮第六次北伐前去世。关羽还有一女“关氏”孙权曾为子求婚于关羽之女，但遭到关羽所拒，并辱骂来使。刘备和曹操联合围攻吕布于下邳时，关羽因妻子无法生育，就找到曹操说，希望城破之后可以迎娶吕部部将秦宜禄的妻子“杜氏”。曹操爽快地答应了，城快破时，关羽又多次跟曹操说这件事。曹操也随声附和，结果城破之后，曹操却先下手，将杜氏占为己有。

在小说《三国演义》单刀赴会中，讲的是关羽一人单刀赴会，正史中东吴鲁肃邀请关羽到约定地点会谈，谈判前，鲁肃的部下担心对方会设下鸿门宴，不同意鲁肃冒险去见关羽，但是鲁肃从大局出发，毅然决然地去见关羽，期间双方都是只带单刀前来。在小说《三国演义》中，关羽请华佗为其刮骨疗毒，而他在一旁与马良从容下棋。正史上关于刮骨疗毒的是一位没有留下姓名的医生，因为此时华佗已经去世多年。

过五关斩六将，其实也是《三国演义》作者罗贯中杜撰出来的。正史上关羽离开曹操后，只说他与兄长刘备汇合。当时曹操的部下要发兵追赶关羽，曹操回答说，各位其主不必追赶。当然很可能，各地的守兵也有自行拦截关羽。关羽或许也经过了一些小规模的战斗。大家很少知道，关羽的父亲关毅，关毅是一位有名的孝子，在父亲“关审”去世之后，关毅在父亲的墓旁建立了房屋，为其守孝三年。