動脈硬化などによって起こる「大動脈瘤」、あるいは血管が避けてしまった「大動脈解離」に対する手術で、その部分の血管を切除して、これを人工血管に置き換えます。開胸・開腹して血流を止めて行なう、大きな手術です。
同じく動脈瘤に対して用いる治療に、より侵襲の小さなステントグラフトがありますが、大血管手術はこれでは効果が見込めない、あるいは適応しないといったケースに採られます。特に胸部に関しては、この大血管手術を採る場合が多数です。

人工心臓を用いる手術です。また、実際の手術における大動脈瘤の長さや数、部位はそれぞれ異なり、それに応じて危険度も大きく変わってくるものの、各臓器に血流が十分に行き届かないために起こりえる、合併症のリスクがあります。