早年在遼東從軍，歷事熊廷弼、孫承宗，積功升至游擊。1629年冬，隨袁崇煥入關保衛京師，在抵抗后金侵略中有功。1630年7月，陜西民變勢大，曹文詔被封為延綏東路副總兵，進行征討。1631年4月，曹文詔擊滅據守河曲的變民首領王嘉胤，以功升任臨洮總兵官，又連續擊滅點燈子、李老柴、一條龍、掃地王等民變首領。

1632年三月，曹文詔與變民軍大戰于西濠，斬首千級，生擒杜三、楊老柴。接著又擊斬紅軍友。變民首領可天飛、劉道江等包圍合水城，曹文詔前往救援。變民軍將精銳埋伏起來，以千騎挑戰，將明軍誘到南原，伏兵大起。城上人說曹將軍已經戰死。曹文詔持矛左右突擊，匹馬出入萬眾之中。守軍看見后，出兵夾擊，變民軍大敗。曹文詔在陜西大小數十戰，功勞最多，但洪承疇不幫他敘功。

變民軍見陜西明軍勢大，都流入山西。朝廷命令陜西、山西諸將都受曹文詔節制，他多次擊敗變民軍。1634年7月，清兵西侵，攻圍懷仁縣及井坪堡、應州。曹文詔駐扎在懷仁固守。八月，圍解，曹文詔移駐鎮城，出戰失利，不久清兵撤走。十一月，曹文詔被論罪充軍邊衛，山西巡撫吳甡知道曹文詔知兵善戰，推薦他為援剿總兵官，立功自贖。

當時，河南變民勢大，朝廷命令曹文詔前往征討。吳甡上書請求讓曹先平山西，后入河南，朝廷不批準。曹文詔因為吳甡對自己有恩，竟取道太原，為吳甡所留。曹文詔整兵南行，1635年3月，于信陽與總督洪承疇相會。洪承疇大喜，令他出戰，他于隨州破敵，斬首380余級。四月，洪承疇因為變民軍盡數退入關中，于是命令曹文詔入關，然后由閿鄉取山路至雒南、商州，直搗變民軍根據地，再從山陽、鎮安、洵陽入漢中。5月5日，曹文詔抵達商州。變民軍離城三十里安營，營火滿山。曹文詔率其侄參將曹變蛟等夜襲，獲勝，直追至金嶺川。變民軍據險以千騎迎戰，曹變蛟大呼陷陣，變民軍敗走。曹變蛟勇冠三軍，變民軍聽到大小曹將軍的名字，無不驚懼。

悲壯的最后一戰

李自成率眾二十萬進攻鳳翔。曹文詔向洪承疇請求出戰，獲準后率三千人自寧州進軍。高迎祥、李自成率部西走寧州，與活躍在慶陽一帶的過天星、蝎子塊、亂世王等合兵，籌劃了圍殲曹文詔的伏擊戰。

義軍先于寧州湘樂鎮巴家寨(巴家原)伏擊了明副總兵劉成功、艾萬年，游擊王錫命帶領的3000人馬，明軍大敗，艾萬年及副將柳國鎮被殺，劉成功、王錫命負重傷脫逃。當時駐邠州(今陜西省彬縣)的洪承疇聞訊后，憂慮萬狀，手足無措，唯有把希望寄托于愛將曹文詔。曹文詔聞知艾萬年戰死，怒不可遏，拔刀砍地，瞋目大罵，請命出征。承疇大喜說：“非將軍不足平此賊！”曹文詔帶領3000人馬前往征討，農民軍在湫頭一帶埋下伏兵。

6月27日，曹文詔之侄曹變蛟統率銳師在前打先鋒，文詔率步兵殿后，行至湫頭峴子，義軍伏兵突起，把明軍截為兩段，分兵圍殺。曹變蛟搶先為戰，斬殺義軍500余人。義軍佯裝潰敗，向東面的林區撤退，明軍緊追30里，到達雕翎關。眼看明軍進入埋伏圈，義軍四面殺出，與曹文詔大戰于湫頭趟子坳。明軍兵力分散，首尾難顧，喪失應戰力，死傷慘重，暴尸山野，血流成河，盡染村莊。

次日，義軍由亂世王當先鋒，李自成居中，過天星繼后，重又包圍了明軍。曹文詔左追右擋，且戰且退，義軍又誘敵西向。明軍行至娑羅寨，義軍埋伏萬騎，四起合圍，矢飛猬集。義軍不知圍住的是曹文詔。其時，明軍有一小卒被縛，急忙大叫：“將軍快快救我！”義軍中從明軍叛降過來的一小卒指著曹文詔說：“這是曹總兵。”義軍欣喜萬分，圍攻更急。曹文詔疲于奔命，擊殺農民軍數十人，轉斗數里，身受重傷10余處，經煙村堡子溝的紅泥城，跑到姬家山，眼見內無戰將，外無援兵，突圍無望，乃拔刀自刎。洪承疇聽到消息后大哭，崇禎帝朱由檢也很悲傷，下令建祠祭祀。曹文詔忠勇冠于當時，他死后，變民軍都互相慶賀。

這一役，李自成率領的義軍重創明軍，曹文詔部損兵大半，游擊將軍及材官歿者20余人。其弟文耀，從兄征討，數有功，河曲之戰，斬獲多，后擊賊忻州，戰死城下，詔予贈恤傳。

曹變蛟在曹文詔自刎地——羅川的姬家山碑子渠立碑一塊，碑高7尺2寸，寬2尺5寸，厚8寸，上有二龍戲珠碑額，下為龜趺碑座。其碑文右上方縱書“崇禎拾壹年拾貳月”，中間縱書大字“大明曹大將軍平賊大戰盡節處”，左下方署名“臨洮總兵都督、侄男曹變蛟謹立”。曹文詔自刎后抬至羅川北坡胡同溝口氣絕，又在此立了絕氣碑。古代人們稱諸侯或大官之死為薨，曹文詔官至總兵，亦為高官，所以人們把停尸的村莊叫“曹薨”，后訛傳曹文詔為“曹洪”。曹文詔埋葬的村莊人們稱為冢巷村。明朝廷追贈曹文詔太子太保、左都督，令有司建祠，春秋祭奠。