2008年，经过北京电影学院老师刘畅的引荐，曹炳琨进入了电视剧《潜伏》剧组，和孙红雷、姚晨等演员合作；剧中他饰演靠**情报发财的特务谢若林。
2009年，出演电视剧《温柔的背叛》；同年与吴越、高蓓蓓、曹炳琨、董维嘉共同出演由东上海集团投拍的都市情感剧《城市生活》，剧中曹炳琨饰演上海弄堂里的小混混阿胡。
2010年，出演农村喜剧电影《决战刹马镇》，饰演表面憨厚，背地里琢磨着怎么篡权夺位的副村长陈底里；片中曹炳琨不及有“豁牙”的设计，还说一口保定方言。同年，出演由安战军导演的爱情轻喜剧《微风吹*的爱情》。
2011年，主演李依�执导的谍战电视剧《黄金密码》，饰演***调查科科长段峰；之后与杜淳、马伊� 出席2009，联袂主演都市情感剧《
青春期撞上更年期》，剧中曹炳琨饰演幽默风趣、为人热忱又充满责任心的北京大男孩儿苗子；同年曹炳琨凭借苗子一角获得2011优酷**指数盛典风云男演员奖。
2012年，与张佳宁、张凯丽合作出演电视剧《哎呀妈妈》；与马苏、李小璐联袂主演讲述80后一代婚姻、生活的情感剧电视剧《AA制生活》，饰演80后“凤凰男”张林。
2013年，与沙溢、陈瑾合作出演谍战电视剧《渗透》，饰演对工作兢兢业业的***特务齐公子。
2014年4月，由曹炳琨、李曼、种丹妮领衔主演的年代情感电视剧《*色迷情》在南京**频道播出；5月曹炳琨凭借《渗透》获得第二十届上海电视节白玉兰奖最具人气男演员奖提名。2014年，8月，凭借《渗透》获得“华鼎奖·中国近代革命题材电视剧最佳男主角。
2015年，主演年代传奇大戏《战金岭》，饰演足智多谋的哈尔滨情报员夏风。
2016年，参演电视剧《远大前程》。
2018年1月23日，参演的电视剧《我站在桥上看风景》在湖南卫视播出。2月，参演电视剧《大唐御史传奇》。
主要作品 参演话剧康 师傅劲拉面99年形象代言
新华人寿
红牛
西门子A6688
综艺节目
《兵变1929》开机曹炳琨高露等主演凸显“南宁元素”
2013年10月15日下午，30集大型战争情感剧《兵变1929》在广西南宁举行开机新闻发布会，记者从会上获悉，该剧的演员阵容强大，汇集了曾出演《潜伏》的曹炳琨、《家的N次方》的高露、《还珠格格2》的朱宏嘉、《亮剑》的张笑军等知名演员。
该剧主创班底多次到达南宁、百色等地考察调研，查阅了大量的历史资料，在尊重历史的基础上，以艺术化的手段，来回顾这段历史；用扑朔迷离的故事线索，感人肺腑的故事情节，来塑造一群有着花样年华的青年的形象，创作出一个好看的感人故事。同时全剧充分展示广西南宁的南国特色，极具南方建筑特色的骑楼、古朴的老建筑、壮阔的邕江、秀丽的青秀山等，都会在《兵变1929》中精美呈现。
2016年03月24日，《你这么爱我，我可要当真了》曝光的李小璐、蒋劲夫、曹炳琨、刘莉莉、庞瀚辰等组合让人眼前一亮。
人物评价曹炳琨凭借在多部电视剧中的出色表演而成为演技派演员。他不仅被很多观众记住，同时还被评价为“痞子男”，坏坏的、贫嘴有一种特别的魅力。其实戏里戏外曹炳琨可以说是“两面派”，在专业表演上他是一个特别有演出张力的演员；在生活中他其实是一个不太会表现自己的80后温暖大男孩，对事情认真专研，对人温暖亲切（腾讯网评）。
在电视剧《潜伏》中，曹炳琨饰演的谢若林是一个情报贩子，如此简单的人物却让曹炳琨表现的有*有肉，成为戏中出彩的男配角（腾讯网评）。随着电视剧《青春期撞上更年期》的播出，曹炳琨的人气也随之上升，曹炳琨在戏中扮演一个北京80后苗子，曹炳琨将这个责任心过重的角色诠释得很丰满，充分展现出他从男孩到男人的成长过程；曹炳琨用娴熟的演技，将苗子的幽默、责任、认真、无奈都诠释得入木三分。在《青春期撞上更年期》中曹炳琨还充分发挥其喜剧天分，为该剧增添了轻松氛围（腾讯网评）。