二零一二年，曹天恺顺利完成大学学业。作为一名理工科背景的毕业生，他最初从事的是信息技术行业，每日在办公室内编写代码，过着典型的IT工程师生活。然而，出于对健康与形体的追求，他逐渐投身于系统性的健身训练之中，并凭借在此领域积累的专业知识与实践经验，成功转型为上海一家健身工作室的私人教练。至二零一四年八月，曹天恺报名参加了第六届COOLGUY·酷盖封面明星选拔赛，在上海分赛区的激烈角逐中，他凭借出色的个人形象与综合素质，荣获“杰出型男奖”的称号，并顺利取得晋级资格，进入全国总决赛的舞台。次年三月，曹天恺决定辞去在上海的工作，前往北京寻求更广阔的发展空间。他在北京继续以健身教练为主职，一次偶然的机会，他成为了七娱乐传媒总裁张斯斯的私人健身教练。正是通过这份工作关系，他得以接触到时尚界的各类活动，并陆续获得了为知名杂志拍摄写真等展示个人形象的机会，从而逐步拓展了其在公众视野中的影响力。
在2015年8月期间，曹天恺的演艺活动相当活跃，他先后参与了多家一线卫视热门综艺节目的录制工作，其中包括湖南卫视的《天天向上》、浙江卫视的《全能极限王》以及江苏卫视的《一站到底》等。这些在重要平台上的曝光，为他积累了初步的公众认知与行业经验。进入2016年后，曹天恺在职业发展上迈出了关键一步，他正式与七娱乐影业集团签署合约，由此全面转向影视行业，开始了其作为专业演员的职业生涯。
二零一六年八月，演员曹天恺与搭档陈梦瑶共同主演了悬疑题材影片《逃出无人岛》，他在片中成功塑造了一位富二代角色战斗的形象；同年十月，他又与贾明瑛、彭禺厶等演员合作，联袂出演了惊悚悬疑电影《移魂空间》；到了十二月三十日，他与马东辰携手主演的高智商犯罪题材影片《解不开的密码》正式登陆院线，曹天恺在片中诠释了性格冲动却外形帅气的边扁一角。进入二零一七年一月，曹天恺与彭禺厶、朱佳希共同主演了一部古装喜剧片《格格的贴身医卫》，他在其中扮演了英俊潇洒的中医陈念祖；同年三月，他更是与吴宗宪、连凯等资深演员合作，参演了科幻动作大片《废柴英雄联盟》，饰演了对抗邪恶异能者的重要角色孟少扬。二零一八年二月二十二日，曹天恺再次与彭禺厶、贾清茹合作，主演的科幻喜剧电影《快递侠》正式播出，他饰演了勇敢且充满正义感的角色马丢；四月十六日，他参与出演的武侠玄幻电影《唐门·决战天下》宣布开机；同年八月十一日，他参演的又一部惊悚悬疑电影《睡前恐怖故事》与观众见面；十一月二十七日，他与程慕轩、陈景炀联袂主演的冒险奇幻动作片《唐门龙棺凤胆》在爱奇艺平台独家播映，曹天恺在片中担任男二号，饰演了角色杨八全。二零一九年一月十一日，他参演的悬疑电影《玩命贴图》播出；四月十二日，其参演的动作电影《小镇车神之五菱漂移》于优酷平台上映，曹天恺在剧中饰演了性格自负、缺乏团队精神的赛车界新秀保罗；四月二十三日，他参演的侠义题材电影《孤胆江湖》在爱奇艺平台上线，他在片中化身为一名初出茅庐的记者刘美力；五月三日，其参演的犯罪题材影片《消失的罪证》在爱奇艺上映，曹天恺在剧中饰演了一位拥有高超IT技能的心理专家林森；八月二十八日，他参与了一部旨在传承中华文化的电影《中文侠》的拍摄工作；同年八月三十日，他与刘雪涛搭档主演的爱情片《飞行员槑舄》在中国大陆上映，他在片中饰演了帅气多金的角色梅西；同年十二月七日，他参演的古装爱情喜剧《惹不起的殿下大人》在中国大陆播出，曹天恺在剧中诠释了性格谦和儒雅的王子李长秀。二零二零年一月二十三日，他参演的动作警匪电影《特警使命之全城危机》在爱奇艺上映；六月二十三日，他主演的一部充满神话奇幻色彩的电影《卷帘神将》在爱奇艺平台播出，他在剧中饰演了在流沙河畔摆渡的角色沙无名。二零二一年七月八日，曹天恺客串出演的救援情感题材剧集《你好，火焰蓝》在优酷宠爱剧场进行全网独播，他在剧中饰演了一位英勇无畏的消防员。二零二二年六月九日，他参演的悬疑惊悚电影《巨蛇闯女校》定档在中国内地上映，他在片中饰演了养蛇基地的工作人员肖杰。直至二零二四年四月十七日，曹天恺参演的喜剧电影《行运舞狮队》在爱奇艺平台独家播映，他在片中扮演了海鲜摊的伙计夏山豹。
自2024年下半年起，曹天恺将事业重心转向短剧领域，并在此后的一年多时间里密集推出了多部作品。同年7月16日，他与赵佳、邓灵枢、曾辉共同主演的短剧《引她入室》正式上线，他在剧中塑造了吴池这一角色，表面上是风光体面的世界五百强企业副总裁，实则是一个精于算计、贪婪无度的反面人物；随后在9月27日，其主演的古装偶像武侠网络剧《风武雁华》于爱奇艺平台独家播出，他饰演了女主角的师兄燕长轩，展现出了不同于现代角色的古风气质。进入年底，他的短剧作品更是接连不断：11月6日，与刘美娜搭档的短剧《我的前夫老公》播出；11月15日，与林籽蓉合作的短剧《娇养》与观众见面；12月25日，携手韩雨彤主演的短剧《预谋》上线；紧接着在12月27日，与田熙雯共同演绎的短剧《小瞎子认错老公，糙汉大叔宠上天》也如期播出。 2025年1月，曹天恺在抖音短剧2024年度榜单中荣获“年度演员榜”第十名的佳绩，同时其参演的悬疑短剧《引她入室》也取得了“年度热剧榜”第二名的优异排名。此后他的作品节奏依然紧凑：1月19日，与张紫淋主演的短剧《黎明破晓前》播出；2月4日，在搭档张珊的短剧《恋恋不忘》中，他化身为深情守护者贺庭州；3月8日，与赵佳、千喆合作的短剧《她从火光中来》上线。4月成为其作品高产月，16日当天就有两部短剧先后播出，分别是与谭心主演的《于春日热恋》以及与陈云汐合作的《八零年代：前夫别追了》；次日（4月17日），他与田欣雅联袂出演的爱情短剧《钓系娇娇小美人在修罗场求生》也与观众见面，他在剧中饰演了身份矜贵、兼具反派特质与纯爱属性的角色裴鹤年。 5月31日，他再次与张珊合作，在短剧《七零嫁机长文工团养崽撩夫日常》中饰演痴情机长许牧舟；6月1日，与彭瑶搭档的短剧《炙热眷恋》播出，他诠释了腹黑霸总傅沉砚一角；短短五天后（6月6日），二人再度携手推出短剧《栩栩》，此次他扮演的是心机深沉的医生林宥谦。7月16日，他与刘夕语主演的短剧《秘色临界》上线，其角色是冷酷总裁江廷舟；7月31日，其参演的古装悬疑剧《无相之城》播出，他在剧中饰演了鹿鸣城这一角色。直至11月18日，他仍有短剧作品《在港难逃》持续推出，展现了其在短剧领域持续而活跃的创作状态。
曹天恺在其个人微博上时常分享自己的健身动态，不仅频繁晒出在健身房进行举铁训练的照片或视频，还坚持记录每日的跑步打卡，展现出对规律运动的积极投入。他对篮球运动抱有浓厚兴趣，偶尔会发布与朋友相约打球的现场视频，或是针对一些重要赛事发表个人的观赛感想与心得。此外，曹天恺也热爱充满烟火气的日常生活，乐于展示自己动手制作的家常简餐，例如一碗简单的煎蛋面、几串亲手烤制的烧烤等，通过这些细腻的生活片段，持续记录并分享着自己平凡而真实的日常点滴。
曹天恺是一位外形极为出众的“型男鲜肉”，身高一米八三，体态修长挺拔，其容貌与气质俱佳，堪称美貌与英气并存。他拥有标准的“脱衣有肉、穿衣显瘦”的优越身形，五官精致且轮廓分明，整体给人以优美而协调的视觉印象。除了先天赋予的优秀外在条件，曹天恺在内在品性上也表现得十分谦逊好学，对待工作认真而细致，尤其对于表演艺术怀有一种近乎痴迷的热爱与执着。在深入揣摩剧本、剖析角色心理的同时，他始终未曾松懈对身材的严格管理，长期坚持规律健身。此外，他不仅持续进修声乐、台词、形体、表演等专业课程，还积极参与舞蹈训练，并为接下来将要饰演的各个电影角色做了大量且充分的前期准备，力求在镜头前呈现最贴合角色的状态。