2008年，經過北京電影學院老師劉暢的引薦，曹炳琨進入了電視劇《潛伏》劇組，和孫紅雷、姚晨等演員合作；劇中他飾演靠倒賣情報發(fā)財的特務謝若林。

2009年，出演電視劇《溫柔的背叛》；同年與吳越、高蓓蓓、曹炳琨、董維嘉共同出演由東上海集團投拍的都市情感劇《城市生活》，劇中曹炳琨飾演上海弄堂里的小混混阿胡 。

2010年，出演農村喜劇電影《決戰(zhàn)剎馬鎮(zhèn)》，飾演表面憨厚，背地里琢磨著怎么篡權奪位的副村長陳底里；片中曹炳琨不及有“豁牙”的設計，還說一口保定方言。 同年，出演由安戰(zhàn)軍導演的愛情輕喜劇《微風吹亂的愛情》。

2011年，主演李依璠執(zhí)導的諜戰(zhàn)電視劇《黃金密碼》，飾演國民黨調查科科長段峰 ；之后與杜淳、馬伊琍 出席2009，聯(lián)袂主演都市情感劇《

青春期撞上更年期》，劇中曹炳琨飾演幽默風趣、為人熱忱又充滿責任心的北京大男孩兒苗子 ；同年曹炳琨憑借苗子一角獲得2011優(yōu)酷影視指數盛典風云男演員獎。

2012年，與張佳寧、張凱麗合作出演電視劇《哎呀媽媽》；與馬蘇、李小璐聯(lián)袂主演講述80后一代婚姻、生活的情感劇電視劇《AA制生活》，飾演80后“鳳凰男”張林。

2013年，與沙溢、陳瑾合作出演諜戰(zhàn)電視劇《滲透》，飾演對工作兢兢業(yè)業(yè)的國民黨特務齊公子 。

2014年4月，由曹炳琨、李曼、種丹妮領銜主演的年代情感電視劇《血色迷情》在南京影視頻道播出 ；5月曹炳琨憑借《滲透》獲得第二十屆上海電視節(jié)白玉蘭獎最具人氣男演員獎提名 。2014年，8月，憑借《滲透》獲得“華鼎獎·中國近代革命題材電視劇最佳男主角。

2015年，主演年代傳奇大戲《戰(zhàn)金嶺》，飾演足智多謀的哈爾濱情報員夏風 。

2016年，參演電視劇《遠大前程》。

2018年1月23日，參演的電視劇《我站在橋上看風景》在湖南衛(wèi)視播出。2月，參演電視劇《大唐御史傳奇》。

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綜藝節(jié)目

《兵變1929》開機 曹炳琨高露等主演凸顯“南寧元素”

2013年10月15日下午，30集大型戰(zhàn)爭情感劇《兵變1929》在廣西南寧舉行開機新聞發(fā)布會，記者從會上獲悉，該劇的演員陣容強大，匯集了曾出演《潛伏》的曹炳琨、《家的N次方》的高露、《還珠格格2》的朱宏嘉、《亮劍》的張笑軍等知名演員。

該劇主創(chuàng)班底多次到達南寧、百色等地考察調研，查閱了大量的歷史資料，在尊重歷史的基礎上，以藝術化的手段，來回顧這段歷史；用撲朔迷離的故事線索，感人肺腑的故事情節(jié)，來塑造一群有著花樣年華的青年的形象，創(chuàng)作出一個好看的感人故事。同時全劇充分展示廣西南寧的南國特色，極具南方建筑特色的騎樓、古樸的老建筑、壯闊的邕江、秀麗的青秀山等，都會在《兵變1929》中精美呈現。

2016年03月24日，《你這么愛我，我可要當真了》曝光的李小璐、蔣勁夫、曹炳琨、劉莉莉、龐瀚辰等組合讓人眼前一亮。

曹炳琨憑借在多部電視劇中的出色表演而成為演技派演員。他不僅被很多觀眾記住，同時還被評價為“痞子男”，壞壞的、貧嘴有一種特別的魅力。其實戲里戲外曹炳琨可以說是“兩面派”，在專業(yè)表演上他是一個特別有演出張力的演員；在生活中他其實是一個不太會表現自己的80后溫暖大男孩，對事情認真專研，對人溫暖親切（騰訊網評） 。

在電視劇《潛伏》中，曹炳琨飾演的謝若林是一個情報販子，如此簡單的人物卻讓曹炳琨表現的有血有肉，成為戲中出彩的男配角（騰訊網評） 。隨著電視劇《青春期撞上更年期》的播出，曹炳琨的人氣也隨之上升，曹炳琨在戲中扮演一個北京80后苗子，曹炳琨將這個責任心過重的角色詮釋得很豐滿，充分展現出他從男孩到男人的成長過程；曹炳琨用嫻熟的演技，將苗子的幽默、責任、認真、無奈都詮釋得入木三分。在《青春期撞上更年期》中曹炳琨還充分發(fā)揮其喜劇天分，為該劇增添了輕松氛圍（騰訊網評） 。