嗜好讀書

曹元用祖籍阿城，后遷居汶上。曹元用天資聰敏，性格開朗，幼好讀書，過目不忘，每夜讀書，常通宵達旦。父親怕他因此得病，阻止他，他卻用衣蔽住窗子，在房內默讀。

名列三俊

曹元用開始任鎮江路儒學正，期滿考核合格，游于京師。翰林承旨閻復，對于各地來的士子很少有稱贊的，見到元用，將他所寫的文章給曹元用看，曹元用立即指出其中的毛病，閻復認為曹元用是個奇才，薦為翰林國史院編修官。曹元用認為國史院的官員都才不稱職，請于測試后錄優任用。

御史臺聘他為屬官，曹元用不曾學過如何辦理公務，但對一些事情卻能有明確的判斷，御史臺的屬吏們反而要向他請教。轉為中書省右司的屬員，與清河的元明善、濟南的張養浩，并稱為“三俊”。

后授任應奉翰林文字，又轉任禮部主事。在當時歷朝皇后死后，還是稱其名，沒有謚號，曹元用認為：“皇后為天下之母，豈可直接稱其名，應加上美好的稱號，以發揚其美德。”改任尚書省右司都事，轉為員外郎。廢除尚書省后，他退居任城，在那里住很久，齊、魯間士人向他求學的甚多。

仕途經歷

延祐六年（1319年），授太常禮儀院經歷，建議太子碩德八剌親自參加祭祀之事，精心于禮樂。碩德八剌親自主持祭祀的禮節、儀仗隊、車馬、服裝等制度，都是他裁定的。原來太廟九代皇帝的靈位分室供奉，但都在一殿之內祭祀。

元仁宗駕崩后，殿內也無室可以供奉了，便在武宗室之前接了一間供奉。元英宗上京召集禮官討論此事。曹元用認為，應該建大殿于原殿之前，內設十五室。元英宗認為此議甚好。授曹元用為翰林待制，遷任直學士。

至治三年（1323）八月，發生鐵失刺殺元英宗的事變，叛黨赤斤鐵木兒突然來到京師，收繳各衙門大印，召兩院學士北上。元用一人未去，并聲稱：“此非常之變，我寧死也不能屈服。”不久，這次政變以失敗告終，人們都說曹元用有先見之明。

盡心盡職

泰定二年（1325年），朝廷授曹元用為太子贊善，后轉為禮部尚書，兼經筵官，又任大朝會的糾儀官，在退朝時號令循序而退，無奪門而出的事情發生。他認為太醫、儀鳳、教坊等官，不應列入正班，應自成一列。這些建議均被采納。丞相擬廢除科舉制，曹元用反對：“國家文治正要用此制度，怎么能廢！”有人提出對太廟的祭祀由四季減為冬季，曹元用說：“禴祠嘗烝（古四時之祭的代稱，禴指最薄一祭、祠為春祭、烝為冬祭、嘗為秋祭），是一年四季的祭祀，一個都不能少，這是經典禮儀中十分重要的事情，怎么可以因為吝嗇錢財而廢除利益呢！？”

泰定三年（1326年）夏，發生日食、地震、星變，也孫鐵木兒詔令廷臣商議消災之策，曹元用提出：避免天災的辦法，是不講空話，但務實際，也就是實行德政。具體說就是：節省一切不應開支的費用，選拔賢能者為各地守令，撫恤貧民，祭祀天地，禁止佛事，停止不必須的制作以減輕人民負擔，慎重地實行賞罰以鼓勵和懲罰士民。這些意見都切合實際，清除當時政治中的弊端。他還論及科舉取士之法，認為應當革除冒名頂替，嚴格進行考核，使得有真才實學的人得到任用。這些意見朝廷都予以肯定。拜為中奉大夫、翰林侍講學士兼經筵官，參與修纂仁宗、英宗兩朝實錄。又奉旨纂集甲令為《通制》，把唐朝的《貞觀政要》譯為蒙古語言。這些書編成后都流行于世。凡朝廷的文告和命令，都是元用起草的。文宗時他起草寬恤之詔，受到也孫鐵木兒的稱贊，賜金織紋錦。

天歷二年（1329年），曹元用代表皇帝到曲阜孔子廟舉行祭祀，回來獻上孔子像及所撰的代祀記，元文宗非常高興。正值太禧宗禋院副使是個缺職，中書省上奏讓曹元用擔任，元文宗不答應，說：“他是翰林院學士中不可缺少的一個，要把他任用在大事情上。”當曹元用去世時，皇帝哀悼很長時間，告訴侍臣說：“曹元用盡忠竭力，現在死了，應當賜賻鈔五千緡（一千文）。”又追封為政奉大夫、江浙等處行中書省參知政事、護軍、東平郡公，謚號文獻。

濟寧市太白樓、曲阜孔廟、鄒城孟廟，存其撰文碑。