一般而言,进行全人工膝关节置换手术时,医师会从切口拨开股四头肌,将膝关节的受损区域暴露出来,接着医师会将髌骨移开,切除受损的骨骼和软骨,再以植入物替代切除的区域。

骨头的每一切面医师都会以适当工具确认,除此之外,韧带张力的平衡与下肢力学轴线的重建都是手术过程的重点,最终矫正膝关节的变形、达到良好的关节活动能力。