曹变蛟是曹文诏的侄子，年轻时候随从文诏出兵作战，积累军功做到游击军将。崇祯四年(1631)，从军恢复河曲。第二年在张麻村、陇安、水落城、唐毛山连续打败贼兵，又在铜川桥打败刘道江等贼将的队伍，勇冠三军。因为御史吴生生的推荐，被提升为参将。文诏移军驻守山西，变蛟随从他每战必胜。等文诏被改派镇守山西大同时，山西巡抚许鼎臣上书说：“山西的贼将紫金梁虽死，但老**、过天星、大天王、蝎子块、闯塌天等首领还没有消灭。变蛟勇武过人，部下健将千百人，才能仅次于文诏，请把他留在山西吧！”朝廷听从了他的建议。 七年，贼军进入湖广，朝廷命令变蛟南下征剿。文诏被围困在大同，又命令他北上援救。七月在广武与大清兵相遇，立了战功。那年冬天，文诏出了事，被发配充军，变蛟也因病回家去了。 第二年，文诏被起用，外出征讨山西的贼兵，变蛟以原职随从作战。在金岭川大捷和真宁湫头镇激战中，变蛟都是军中的前锋。文诏在战斗中死去以后，变蛟招回失散的士兵，又编成一军。总督洪承畴推荐他做了副总兵官，隶属他的部下。变蛟和高杰在关山镇打败贼兵，追赶败兵三十多里。又与副将龙翟文、游击孙守法追击闯王高迎祥，同他在凤阳的官亭作战，斩获七百多首级。又与总兵左光先在乾州打败了高迎祥，迎祥中箭逃跑，部下被斩首的有三百五十多人。不久高迎祥从华阴南部的平原出发翻越崇山峻岭，乘夜间出袭朱阳关，光先作战失利，靠着变蛟冲锋陷阵，才得以不死。九年，变蛟在澄城打败闯王的将领，同光先等追到靖虏卫，转战在安定、会宁等地，抵达静宁、固宁，贼兵屡遭挫败。当年秋天，变蛟追击混天星等贼首，在蒲城打败了他们，贼兵向西逃往平凉、巩昌，变蛟又击败了他们。 十年二月，巡抚孙传庭部下的士兵许忠叛变，**贼将混十万打算进犯西安。变蛟正在外边追击过天星，听说这边发生叛*急忙返回，叛兵于是逃走了。传庭这时已经*了迎祥，他的同党过天星、混天星盘踞在洮州、岷州、阶州、文县的深山巨谷中。承畴派遣变蛟、光先以及祖大弼、孙显祖联合出击。四月十五日，官军进入山中，在郭家坝与贼兵相遇，天正下着大雨，各位将领竭力作战，贼兵死伤不计其数。后来因为粮食吃光他们只好率兵返回。九月，阶州陷落，变蛟与光先同时被扣发了俸禄。不多久被提升为都督佥事，担任临洮总兵官。这个时候，承畴和传庭一起发誓要消灭贼兵，传庭在东面作战，承畴在西面，东面的贼兵几乎全部被剿灭完了，在西面的贼兵又从阶州、成县出击西和与礼县。光先、显祖都没有立什么战功，只有变蛟降服了小红狼。剩余的贼兵逃窜到徽州、西当、成县、凤县一带，不敢大肆逞凶了。 十月，贼兵窥测到四川兵力空虚，就占领了宁羌州，分兵三路，连续占领了三十多个州县。承畴率领变蛟从沔县经过宁羌，翻过七盘、朝天两座山关，由于山高路窄，军马饥饿疲劳，年底才抵达广元，贼寇已经返回去陕西。变蛟等返回拦截，斩获五百多首级。 当时兵部尚书杨嗣昌创立了“四正六隅”的战略计划，限期三个月剿尽贼兵。十一年四月因为逾期未能消灭贼兵，对各级官兵遍行降罚，朝廷把变蛟、光先贬官三级，让他们戴罪办理剿贼事务。 贼兵再次进入陕西以后，他们的首领有一个号称六队的，同大天王、混天王、军管王四部联合向东进犯。混天星、过天星两支队伍仍然潜伏在阶州、文县两地，只有闯王李自成在三月里从洮州出兵西番。承畴命令变蛟同贺人龙追击他们，连续作战，共斩敌六千七百多首级。西番地面上缺少粮食，贼兵死亡很多。变蛟转战千里，身穿的铠甲有二十七个昼夜没有解下过。剩下的贼兵败逃到边塞上去了。大弼驻守洮州，扼防贼兵不够得力，给他们逃到岷州以及西和、礼县一带的山中。变蛟返回围剿，贼兵躲藏起来，不敢出战，只有六队的势力还很嚣张。六月，光先从固原出兵，贼兵已逃到陇州、清水。光先追到秦州，六队同争管王又逃到成县、阶州，被变蛟遏制住。他们的分支**号称三队的及仁义王、混天王的贼群向光先投降了，而自成、六队及其同党祁总管避开陕西的官兵，又谋划进犯四川，副将马科、贺人龙挡住了他们。他们打算回到阶州、文县以及西乡一带，又害怕变蛟，于是逃到汉中去，路上又被光先遏制了，不能往前进。六队、祁总管都投降了，只有自成往东边跑掉。承畴命令变蛟穷追不舍，又在潼关南部的平原地带设下三支伏兵。变蛟追上贼兵，大声喊叫着挥刀就砍，三支伏兵又全部出动，贼兵*体横七竖八地堆了一地。村民们也用大棒追击逃贼。自成的妻子、女儿都丢失了，带着七个骑兵逃离，其余的贼都投降了。当时变蛟的兵力最强，各军靠着他才坚不可摧。朝廷评定他在关中剿贼的功绩，提升他做了左都督。 十一月，京师**。朝廷召承畴去保卫京师，变蛟和光先跟随着他。第二年二月，他们抵达京师周围，庄烈帝派使者前来迎接、慰问，将士们都得到了赏赐。不久，变蛟在浑河开战，没有什么战功，又在太平砦的北面作战，获取了一点战果。等到**解除后，变蛟被留下来驻守遵化。他的部下都是陕西兵，因想念家乡，有许多逃亡的人，变蛟对他们加以追捕、斩*后军心才安定下来。这时张献忠、罗汝才投降以后又再次反叛，陕西又开战了。总督郑崇俭请求让变蛟率兵西去，庄烈帝不答应，不久任用变蛟当了东协总兵官。 十三年(1640)五月，锦州告急，变蛟跟随总督洪承畴出关，驻守宁远。七月，同援剿总兵官左光先、山海总兵马科、宁远总兵吴三桂、辽东总兵刘肇基在黄土台以及松山、杏山遇上大清**，双方互有伤亡，大清**退后驻扎到义州。承畴打算让变蛟、光先、马科的**进关来养精蓄锐，留吴三桂、刘肇基的**在松山、杏山之间活动，假装着进攻的样子。后来又请求解除刘肇基的官职，让王廷臣取代了他；派遣光先西归，以白广恩接替了他。兵部讨论后都同意了他的意见。然后承畴又请求调遣附近的边防**联合关内外将士十五万人以备防守。承畴的意见认为，军队出征军粮也应随行，一定要凑足一年的粮草然后才能讨论增加兵力。庄烈帝认为是这样，就下令有关部门迅速凑齐供给他。 朝廷召集宣府总兵杨国柱、大同总兵王朴、密云总兵唐通，要他们各自挑选部下的精兵前往增援。他们在十四年三月同变蛟、马科、广恩先后出关，加上三桂、廷臣等共八员大将，十三万士兵，马匹四万，一起驻扎在宁远。 承畴主张用兵要谨慎稳重，而朝廷的意见认为这么多**凑来粮饷也不容易，应速战速决。职方郎张若麒前来催促承畴出兵。承畴考虑到祖大宽被围困已很长时间了，于是决定立即援救锦州。七月二十八日，各军停驻在松山，在西北的山岗上扎了营。多次出战，始终不能解围。八月，国柱战死，山西总兵李辅取代了他的职务。承畴命变蛟在松山的北面、乳峰山的西面共扎下七个军营，周围环绕着长长的战壕。不久听说我们太宗文皇帝亲自来督阵，这些战将非常害怕，等到出战时，接连吃了败仗，运送粮草的道路又被切断。于是王朴先趁夜逃走，唐通、马科、三桂、广恩、辅明也相继逃跑了。他们从杏山往南沿着海边，东到塔山，受到大清兵的阻击，淹死在海中的人不计其数。变蛟、廷臣听说失败的消息后骑马赶来松山，同承畴一起牢牢防守。三桂、王朴逃出后占据了杏山。过了几天，想回到宁远来，走到高桥遇上了埋伏，大败，只保全了自家性命而已。这次战役，官军先后丧失士兵共五万三千七百多人。从这以后锦州的包围圈更加收紧了，松山又被包围，什么增援**都没有了。 九月，承畴、变蛟等率领所有的骑兵和步兵想突围出去，失败而回。他们又继续防守了半年，到第二年二月，副将夏成德给大清**做内应，松山于是被打了下来。承畴、变蛟、廷臣以及巡抚丘民仰，旧总兵祖大乐，兵备道张斗、姚恭、王三祯，副将江翥、饶勋、朱文德，以及参将以下共一百多军官都被抓获、*死，只有承畴与大乐没有被*。 三月里，大寿就把锦州交出投降了。杏山、塔山也接连失守，京师受到很大震动。 后来，朝廷颁布诏书，赐予殉难的各位大臣以祭奠、安葬，让有关部门为他们建立祠庙。变蛟的妻子请求给予追赠、封荫，朝廷追赠他为荣禄大夫、太子少保，荫封后世子孙为世袭锦衣指挥佥事。
历史评价赞曰： 金国凤之善守，曹变蛟之力战，均无愧良将材。然而运移事易，难于建功，而易于挫败，遂至谋勇兼绌，以身殉之。盖 天命有归，莫之为而为者矣。