2000年，出演个人首部电视剧《非常公民》进入演艺圈。2004年，因在演军旅剧《青春正步走》中饰演特种部队队长胡杨一角而被观众认识。2005年，出演缉毒剧《无国界行动》；同年，在电视剧《玉碎》中首次饰演反派李穿石。2009年，在电视剧《松花江上》中饰演抗日英雄彭兴华 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2010-05-07/21132951347.shtml 《松花江上》收视节节攀升 曹磊曾是大反派],新浪娱乐[引用日期2017-06-25]</ref> 。2013年，参演年代剧《边关烽火情》。2014年，凭借抗日电视剧《绝地枪王》抗联政委张玉成一角获得更多关注 <ref>[https://ent.qq.com/a/20141029/028646.htm#p=1 《北平》《枪王》热播 曹磊厚积薄发蹿红荧屏],腾讯娱乐[引用日期2017-06-25]</ref> ；同年，在近代历史剧《北平无战事》中饰演王副官 。2016年，参演传奇抗战剧《绝地枪王2》，与第一部不同的是此次饰演反派角色 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2017-01-12/doc-ifxzqnim4036313.shtml 《绝地枪王2》曹磊突破饰演反派 腹黑阴郁],新浪娱乐[引用日期2017-06-25]</ref> 。2017年，参演三国历史题材古装电视剧《大军师司马懿之军师联盟》 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2017-07-03/doc-ifyhrxsk1649837.shtml 《军师联盟》曹磊秉承中庸之道 演绎一代谋士郭嘉 ],新浪娱乐[引用日期2017-07-04]</ref> ；12月20日主演电视剧《觉醒》在横店杀青 <ref>[http://ent.163.com/17/1222/17/D69D7GVP00038793.html 曹磊《觉醒》杀青解码特工童飞的悬疑人生],网易[引用日期2018-02-03]</ref> 。

2005年，在王志飞、秦沛、温兆伦等领衔主演的缉毒剧《无国界行动》中饰演福建省禁毒总队侦察科长邢浩 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/2006-08-17/11251204515.html 资料：电视剧《无国界行动》主要演员及角色],新浪影视娱乐[引用日期2017-06-25]</ref> ；同年，与王刚合作中央电视台出品的电视剧《玉碎》，并在剧中首次饰演反派李穿石 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2006-05-16/11541083247.html 《玉碎》正派与反派同出彩 曹磊跟王刚学“坏”],新浪影视娱乐[引用日期2017-06-25]</ref> 。

2006年7月，出演朱江华执导的爱情都市青春电影《爱情没有顺风车》，在片中饰演花店老板周大力 <ref>[http://ent.sina.com.cn/j/2010-03-03/14472886949.shtml 《太阳鸟》火爆春节市场 曹磊演绎后羿射日],新浪娱乐．2010-3-3[引用日期2015-05-29]</ref> 。

2007年1月，参演革命战争剧《老柿子树》并饰演学生领袖李继光 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2007-03-12/12361475362.html 资料：大型电视连续剧《老柿子树》演员表],新浪娱乐[引用日期2018-04-22]</ref> ，3月，出演婚恋伦理剧《守候幸福》，在剧中饰演许中冕的儿子许伯洪，5月，参演故事生活剧《父辈的旗帜》饰演教师祝英杰 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/2008-03-27/13581963579.shtml 资料：电视连续剧《父辈的旗帜》主创人员介绍 ],新浪娱乐[引用日期2018-04-16]</ref> ；8月，与孙菲菲、叶璇合作的都市电视剧《叫一声妈妈》播出，在剧中饰演实习老师龚克 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2006-12-16/14261372593.html 叶璇张默搭档《叫一声妈妈》谱写悲情故事(图)],新浪影音娱乐[引用日期2018-04-22]</ref> 。

2009年，与秦海璐合作抗战电视剧《松花江上》并饰演抗日英雄彭兴华；同年，与金玉婷合作都市参演爱情剧《谁能相倚》并饰演善良而细心的医生顾恩慈 <ref>[http://ent.163.com/09/1116/22/5O9AR7I900033TOE.html 《谁能相倚》主演介绍-顾恩慈（曹磊饰）],网易娱乐[引用日期2017-06-25]</ref> 。

2010年11月，与李君峰合作的电影《虎头要塞之一封未发出的信》上映，在片中饰演劳工赵大林 <ref>[http://www.1905.com/mdb/film/2206533/?fr=vod_3 虎头要塞之一封没有发出去的信],电影网[引用日期2015-06-30]</ref> 。

2011年，与夏雨合作历史民俗剧《杨柳青》播出，并在剧中饰演方家大儿子方佩仁 <ref>[http://ent.sina.com.cn/x/2011-03-01/22393242858.shtml 演员夏雨《杨柳青》里“传承”年画故事 ],新浪娱乐[引用日期2018-04-22]</ref> ；同年，与于荣光 、朱泳腾合作军旅情感剧《牧马人》播出，并在剧中饰演知识青年陆志强 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2011-09-23/11333425472.shtml 曹磊《牧马人》成“闯祸精” 因草原性情大变],新浪娱乐[引用日期2018-04-22]</ref> 。2012年12月，与傅淼合作年代励志电视剧《香水佳人》播出，在剧中饰演石岐镇县令的儿子陆长远 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2011-08-04/23503378035.shtml 民国大戏《香城》中山热拍 傅淼爱得纠结(图)],新浪娱乐[引用日期2018-04-22]</ref> 。

2013年6月30日，参演工业题材电视连续剧《大路上》开机，在剧中饰演技术骨干徐光学 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2013-08-01/13433977765.shtml 史诗剧《大路上》重回钢花四溅时代],新浪娱乐[引用日期2018-04-22]</ref> 。同年10月22日，与于震、安以轩合作年代爱情电视剧《边关烽火情》播出，在剧中饰演儒雅睿智地下党员何少怀 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/2013-01-21/20543841059.shtml 资料：电视剧《边关烽火情》主创介绍],新浪娱乐[引用日期2017-06-25]</ref> 。

2014年9月，与于毅、周扬合作抗日电视剧《绝地枪王》播出，并在剧中饰演抗联政委张玉成 ；同年10月，与刘烨、陈宝国合作近代历史剧《北平无战事》播出，在剧中饰演忠于党国的王副官 。

2015年12月，与杜雨露 、于晓光合作民族史诗剧《鄂尔多斯风暴》播出，在剧中饰演假王子桑杰 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2010-09-30/11483102556.shtml 《鄂尔多斯风暴》内蒙热拍 曹磊演王子复仇记 ],新浪娱乐[引用日期2018-04-22]</ref> 。

2016年5月，出演的传奇抗战剧《绝地枪王2》播出，并在剧中饰演反派余本州；同年11月，与王笛、邱胜翊合作女子抗战题材电视连续剧《雪地娘子军》播出，在剧中饰演脾性火爆颇有心计的黄二虎 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/m/2016-03-21/doc-ifxqnski7791263.shtml 《娘子军》秦鸣悦演狼孩 两度虐恋哭到伤],新浪娱乐[引用日期2017-06-25]</ref> 。

|2015-12-11 ||鄂尔多斯风暴 <ref>[http://ent.sina.com.cn/v/2010-11-19/06173150971.shtml 电视剧《鄂尔多斯风暴》演职人员],新浪娱乐．2010-11-19[引用日期2015-05-29]</ref>||桑杰 ||苏舟 ||杜雨露, 于晓光

|2015-01-01 || 国剧盛典 || 参加在北京会议中心举行的“国剧盛典2014”并与董勇、孙之鸿演唱歌曲 《精忠报国》

曹磊有着出众的演技、阳光健康的外形，通过多年的演技磨练和经验积累走入了大众的视野，成为了当之无愧的实力派演员。从早期的作品《松花江上》、《北平无战事》到《绝地枪王》系列，曹磊参与了几十部影视作品的拍摄，这些作品角色类型多样，角色的身份和年龄跨度也相当之大，但曹磊总能把人物角色感觉拿捏的恰到好处，展现出不俗的演技功底 <ref>[https://ent.qq.com/a/20170112/020773.htm 《绝地枪王2》热播 曹磊化身腹黑男展不俗演技],腾讯娱乐[引用日期2017-08-26]</ref> 。（腾讯娱乐评）