曹丕是在東漢末年的戰火中長大的。他從小隨父親轉戰南北，5歲開始學射箭，6歲學騎馬，8歲就已經掌握了騎射技能，又開始學習文字。稍長，史稱他已經“博貫古今經傳、諸子百家之書”。文治武功諸方面，都得到父親曹操的着意指點。建安九年(公元204年)，曹丕18歲時，曹操攻克了袁紹的大本營鄴城，奠定了統一北方的基礎，曹丕便娶了袁紹次子袁熙美貌的妻子甄氏。以後，曹操外出征戰，曹丕常代父留守鄴城，他和他的同胞弟弟曹植這時都活躍在鄴城的文人集團之中，成爲建安文學的核心人物。在父親有意無意的考驗中，曹丕都基本上完成了父親交付的重託，政治上逐漸成熟。
曹丕在政治上和文學上都較有建樹。從政治上來說，對於他最爲重要的一件事，就是在立太子之爭中所取得的勝利。
曹操有很多兒子，其長子曹昂，爲劉夫人所生。十分勇武忠誠，在討伐張繡的一次戰役中，爲掩護曹操不幸犧牲了。按照常禮，立太子非曹丕莫屬，可是曹操用人注重才德，辦事往往超出禮教的規範。儘管對曹丕的封職超於諸弟，但對於繼承人問題，曹操就是遲遲不表示態度。
這個時候，曹操格外喜愛小兒子曹衝，“曹衝稱象”的典故就出自這個聰穎超人的小孩子。只可惜曹衝又13歲病死，令曹操哀不勝哀。曹丕在勸父親節哀的時候，曾遭到曹操搶白：“此我之不幸，而汝曹之幸也!”曹丕日後當了皇帝，也還說：，“假使曹衝在世，我也不會擁有天下。”
對曹丕真正構成威脅的還是曹操的第三個兒子、曹丕的同母弟弟曹植。曹植比曹丕小五歲，他才華蓋世，曹操對曹丕的這個弟弟格外欣賞，恩龐有加。但是曹丕畢竟工於心計，政治上善於苦心經營。
舉個例子，曹丕常密約心腹吳質進宮議事，爲了不讓人知道，吳質總是藏在曹丕爲他準備好的大竹箱裡，放在車上，拉進宮去。這件事被曹植的心腹楊修察覺，告訴了曹操。曹丕聽說機密泄露，十分害怕，還是吳質爲他出了個主意，要他下次只拉空竹箱進宮，曹操一定會派人盤查，查而無據的時候，對方必然要擔個誣告的罪名。曹丕依計而行，這一手果然奏效，曹操反而對楊修起了疑心。曹丕就這樣攻克了一個勁敵。
每當曹操離開鄴城，他的兒子們以及百官總要到城外送行，曹植往往在這個時候憑自己的口才對父親即席發表一番頌辭，出盡了風頭。曹丕的文學修養也很高，但才思不及曹植，看着曹植技壓羣芳，也只有無奈何恨居下風了。後來，還是他的心腹吳質爲他策劃，要他在這種場合不去與弟弟較量口才，而是伏地痛哭，動之以情，倒也博得了大家的好感。
曹丕還會利用自己在兄弟間居長的地位，攏絡一些德高望衆、尊禮守舊的老臣，呼籲不要破壞嫡長子繼承製的傳統。曹丕還費心博得了曹操的寵妃王昭儀的好感。功夫不負有心人，也加上曹植的浪漫氣質和政治上的不自愛，曹操在去世的前兩年，終於正式立曹丕爲太子，曹丕得到這個消息後竟高興地摟住丞相長史辛某的脖子說；“辛君知我喜不?”
建安二十五年(公元220年)正月，曹操在洛陽病故，遵他的遺囑，曹丕把父親的喪事辦得十分節儉。這年十月，在曹操一生所奠定的基礎上，曹丕自然而然地接受了漢獻帝的禪讓，建立了魏國，爲魏文帝，並把國都從鄴城遷到了洛陽。曹丕終於十分得意地說：“舜、禹之事，吾知之矣!”
曹丕即位後，即多次興兵東伐南征，這些軍事行動都是以振奮人心、炫耀武力爲目的的，因此也沒有取得什麼實質性的進展。鑑於東漢外戚宦官干政所造成的政治混亂，曹丕下令後族不得輔政，並規定了宦官的官位極限。在用人問題上，曹丕改變了父親不拘一格、唯纔是舉的用人方針，接受陳羣的建議，設“九品官人之法”，取仕開始制度化、有序化。他復興儒學，放寬刑律，到民間訪貧問苦，使百姓在一定程度上得到了休養生息，在他短短五年零七個月的皇帝生涯中，基本上做了一個守成之君。
儘管曹丕表示要效法漢文帝的“寬仁弘厚”，併爲此違背了曹操生前要做周文王的意願，追諡父親爲“武帝”而把“文帝”的名號留給了自己。但是他氣量偏狹，一繼位，就把在立太子之爭中所結怨氣發泄在自己的兄弟們身上。曹丕把他們遠封各地，不得擅留京師，不得相互通問，不得離開封地，還派了“監國使者”對他們嚴加督責，使他們動則受咎，人人自危。對待過去的力敵曹植以及因支持曹植而得罪自己的曹彰，曹丕的報復更是毫不留情。這時他們早已喪失與曹丕相抗衡的力量，但曹丕還是在黃初四年把曹彰毒死了。曹植也曾兩次被監國使者誣奏，都差一點被議成死罪，只是由於母親卞氏的干預，才倖免一死。過去，曹丕曾向他的族叔曹洪借錢，但是曹洪沒有借給他，繼位後，曹丕就向自己的這位族叔進行報復。這樣，曹魏政權基本上剪滅了宗室的屏衛勢力而依靠異姓大臣，這也是日後司馬氏得以篡權建立晉朝的關鍵因素之一。
和父親一樣，曹丕較有見地地佈置自己的喪制說：“自古至今，沒有不滅亡的國家，也沒有不被挖掘的墳墓。”所以他選擇洛陽的首陽山東麓爲自己的葬地，他要求壽陵依山而建，不奪農田，不聚封土，不植樹木，不立寢殿，希望換代之後人們不再知道墳的所在。他說，“如果有誰違我今詔，對我的墳陵妄加改造，害我在地下不得安寧，便是不忠不孝，假使死者有知，我將不給厚葬我的人以好運。”曹丕爲了達到薄葬的目的，還把上述關於喪制的詔書抄成幾份，分別收藏在不同的部門。黃初七年(公元226年)五月，曹丕病故於洛陽，享年40歲。於是乎“葬首陽陵，自殯及葬，皆以終制從事”，國內僅服喪三天。
在文學上，史載曹丕創作了上百篇詩文，但現存完整的詩文只有四十餘篇。他的詩多反映宮廷生活，也有描寫征夫離婦的思念之情和政治軍事生活的作品。歷史上有人認爲曹丕“去植千里”，說他比曹植差之千里，恐怕也有欠公允。曹丕的作品不拘格式，活潑自如，節奏起伏多變。他把兩漢民歌中出現的七言詩運用於文人詩作，《燕歌行》是其傑出的代表。所以胡應麟評價他在中國詩歌史上“開千古妙境”。比較突出的還是曹丕《典論》中的《論文》篇，它是中國最早的文學批評論文，他把文學提到了“經國之大業，不朽之盛事”的高度，扼要分析了前人以及時人各自的文學特點，提倡創作的個性，對於後代中國文學、文學批評的發展，起了積極的引導作用。曹丕晚期的作品，由於身分的變化以及忙於政務，開始有些浮誇和官腔。史載，曹丕還主持編輯了中國的第一部類書《皇覽》，共八百多萬字，儘管此書現已不存，但它在文化建設方面所起的作用，還是不可低估的。