曹衮少年时喜好学习，十几岁时能写文章。每次读书，文学官和左右侍从常常恐怕他因为精力损害得病，屡次劝他停一下，但他性情喜欢读书，不能中止。
建安二十一年（216年），曹衮受封平乡侯。
建安二十二年（217年），改封为东乡侯，同年又改封为赞侯。
黄初二年（221年），进封爵位为赞公，官员属下都向他祝贺，曹衮说：“我生长在深宫之中，不知收种庄稼的艰难，有很多骄奢逸乐的过失。各位贤者已经庆贺了我的喜庆事，也应该辅助我弥补缺陷。”
曹衮的兄弟们每次游玩娱乐时，他却独自深思经典。文学官和防辅（三国时魏国官名，设于诸王的封国之中，以监察诸王的行动）们互相商议说：“我们接受诏令考察赞公的举止，有了过失应当奏报，有了好事也应当奏报，不能隐瞒他的美好！”于是一同上表称赞陈述曹衮的美好。曹衮知道后，极为惊惧，责备文学官说：“自己提高修养，坚守贞操，不过是普通人的行为罢了，但各位却报告给上面知道，这恰恰是为我增加负担和拖累。并且如果有善言善行，何必担心别人不知道，却急忙一起这样做，这对我可没有好处。”曹衮的警戒慎重一向如此。
黄初三年（222年）三月初一日，曹衮被封为北海王。黄初四年（223年），改封为赞王。黄初七年（226年），又改封为
濮阳王。太和二年（228年），曹衮到封地就国。曹衮崇尚节约俭朴，敦促妻妾纺线织补，形成习惯，成为家属日常的事务。太和五年（231年）冬天，曹衮回京朝见魏明帝
曹叡。太和六年（232年），改封为中山王。
当初曹衮前来朝见魏明帝时，违犯了京都的禁令。青龙元年（233年），主管官员上奏批评曹衮。魏明帝下诏说：“中山王素来恭敬谨慎，偶然来到这里，还是用评议帝王亲属的规则来评判这事吧。”主管官员固执己见，魏明帝
曹睿只得下诏削减曹衮两个县、七百五十户的封邑。曹衮忧虑害怕，告诫命令属下官员要更加谨慎。魏明帝赞赏曹衮的心意，在青龙二年（234年），恢复他之前所削减的两个县的封地。
青龙三年（235年）秋天，曹衮患病，魏明帝下诏派遣太医为他看病，殿中、
虎贲带着手书的诏令和赏赐的珍贵膳食相跟随，又派遣太妃、沛王
曹林一起去探视病情。曹衮病得很厉害，命令属下官员说：“我缺少德行，愧受天子的恩宠，现在我的生命将要走到尽头了。我喜欢俭朴，但朝廷有临终报告的制度，作为全国遵行的法典。我气断的时候，从停放灵柩到下葬，务必遵奉诏书的命令。过去
卫国大夫
蘧瑗埋葬在濮阳，我看到他的坟墓，常常想到他遗留的风范，希望依托于贤人的灵魂长眠地下，营造我的坟墓的界址，一定要到那里去选在它的近旁。《礼》规定：男子不死在妇人手里。赶快按时建成东堂。”
东堂建成后，曹衮把它命名为“遂志之堂”，坐着车子急忙前往那里居住。又命令继承自己王位的儿子曹孚说：“你还太小，没有接受过家教，这么早就成为王爷，只知道乐，不知道苦，必将会有骄傲奢侈的过失。接待大臣，务必按照礼仪。即使不是大臣，对老人也应该答谢礼拜。侍奉哥哥要恭敬，体恤弟弟要慈爱；兄弟有不好的行为，应当跪下劝谏他们，劝谏不听从，就流着泪讲道理给他们；讲道理还不改，那就禀告他们的母亲。要是仍然不改，应当上奏给天子知道，一起辞掉封地。与其依守恩宠而遭到灾祸，不如贫贱生活以保全自身。这也不过说的是大的罪恶，至于微细的过错，就应当为他们遮掩。你这个小孩子，谨慎地修养你自己，用忠诚坚贞来侍奉圣朝，用孝顺来侍奉太妃。在家里听奉太妃的命令；在外面接受沛王的教训。不要懈怠你的心思，以此来安慰我的灵魂。”
青龙三年（235年）十月初三日，曹衮病逝，谥号恭王。魏明帝下诏让沛王曹林留在那里完成葬礼，让
大鸿胪持节符执掌护理丧事，
宗正前去吊唁祭祀，赠送的丧葬礼品十分丰厚。曹衮著有文章共两万多字，虽然才华不如他的哥哥陈思王
曹植，但对此的爱好与他相同。曹衮死后，其子曹孚继承中山王的爵位。
黄初三年（222年），一条黄龙出现在
邺县西边的
漳水中，曹衮上书就此事表示赞颂。曹衮的哥哥魏文帝
曹丕下诏赏赐给他黄金十斤，诏书说：“过去
唐叔虞把一株奇异的谷子送给周公，东汉东平王
刘苍向光武帝
刘秀献上颂文，都是对骨肉之亲的赞美，以表彰美好的亲人。北海王曹衮对三坟五典有精深的研究，深切地玩味道行的真义，文雅的气质光彩焕发，我很是赞美他。北海王应该能够慎重地表现出自己的德行，以完成你美好的名声。”