ניתוח מעקפים בעורקים הכליליים מתבצע בהרדמה מלאה, ונמשך בדרך כלל מספר שעות – תלוי במספר החסימות הקיימות בעורקים הכליליים, וכן בדרגת חומרתן. על פי השיטה השכיחה ביותר לביצוע ניתוח מעקפים, מכניסים צינור הנשמה לקנה הנשימה של המנותח, המחובר למכונת לב-ריאה, על מנת לשמור על זרימת דם וחמצן תקינה במהלך הניתוח. בנוסף מכניסים עירוי ורידי לצוואר, דרכו יינתנו למנותח תרופות לצורך תמיכה בפעילות הלב, במהלך הניתוח וביומיים שלאחריו כאשר ישהה ביחידת טיפול נמרץ. המנתח מבצע חתך ארוך בחזה לאורך עצם החזה, פותח את "כלוב הצלעות" על מנת לחשוף את הלב, ובאמצעות תרופות עוצר את פעימות הלב – וכאן נכנסת למעשה לפעולה מכונת הלב-ריאה. המנתח לוקח כלי דם בריאים, בדרך כלל מאזור הרגל או דופן החזה, ומחבר את הקצוות של כלי הדם הבריאים מעל ומתחת לעורק הכלילי החסום. לאחר סיום הניתוח, מועבר המנותח לאשפוז במשך כיומיים ביחידת טיפול נמרץ, תוך ניטור רציף של קצב הלב, לחץ הדם, רמת החמצן בדם, לחץ עורקי הריאה, טמפרטורת הגוף ועוד.