汉灵帝中平四年（187年）冬，曹丕生于谯县（今安徽省亳州市）。传闻曹丕出生之时，天上的出现青色的云彩而且形状如车盖，终日环绕其上，望见祥云的人都以为曹丕将来非人臣之命。[6]他自幼天资聪颖，后天良好的教育成长环境，给予了他深厚的文学素养。年少成长的阶段，广学博览，在曹操严厉督导之下，少年时代就通读诗、论，长大一些就学习五经四部、史汉、诸子百家之言，[7]为日后的文学创作打下了坚实的基础。
初平三年（192年），曹操认为时下兵荒马乱，教曹丕学射箭，六岁时，曹丕学会了射箭。八岁时，曹丕学会了骑马。[8]从十岁起，曹丕随父亲征战南北，长时间的军旅生活锻炼了强健的体魄，而且还丰富了他的见闻，为其诗篇创作积淀了大量的素材。随着他年龄与阅历的不断成长，艰苦生活环境带来的精神冲击，逐渐形成了他特有的沉郁性格气质。[9]建安二年（197年），曹丕随曹操南征张绣，张绣先降后反。曹操长子曹昂和侄儿曹安民遇害，年仅十岁的曹丕乘马逃脱。[10]
建安十三年（208年），曹丕被司徒赵温举荐，曹操认为赵温举荐他的儿子，并不是因为他真实的才能，派遣光禄勋郗虑持节奉策免赵温官职。建安十六年（211年），曹丕任五官中郎将、副丞相。
建安十七年（212年），曹操南征孙权军驻扎在曲蠡（今河南省临颍县繁城镇），尚书令荀彧去劳军，曾与曹丕有过对射箭技术的探讨。建安十八年（213年），曹操带着曹丕等人回到亳州老家上坟、祭祖。事毕，曹丕等乘马游观，经过东园，循着涡河，穿过高林，驻马书鞭，写下《临涡赋》。
立嗣之争
在曹操二十五个子嗣之中，先后出现于曹操视野里的储嗣候选人有四位：曹昂、曹冲、曹丕、曹植。最能当得太子者人选至少有二位，刘夫人所生长子曹昂和环夫人所生曹冲。曹丕是曹操的次子，曹昂死后，曹操还曾打算传位其庶弟曹冲。曹冲是个神童，五六岁时智力已经“有若成人”。且天性仁厚爱人，常常为不慎犯了过失的设法解免，“赖以济宥者，前后数十”。为此，曹冲深得曹操的宠爱，但曹冲十三岁患病夭折。在他死后，曹操曾对曹丕说：“曹冲之死是我的不幸，但却是你的大幸。”曹丕后来也常对人说：“如若曹冲仍然健在，将没有我的太子之位。”曹冲死后，有实质意义竞争储嗣候选人的只有曹丕、曹植二人了。不久，曹丕同母弟曹植以风流文采而展露头角，深受曹操喜爱。于是就发生了曹丕、曹植兄弟间的立嗣之争[11]。
曹丕父子三人雕像
曹丕父子三人雕像
曹操长期在立嗣上狐疑不决，难免会影响下属。时间一长，下属间渐渐形成了拥护曹丕和拥护曹植的两个集团。拥护曹丕的有贾诩、崔琰、司马懿、陈群、桓阶、邢颐、吴质等人，拥护曹植的有丁仪、丁廙、杨修、孔桂、杨俊、贾逵、邯郸淳等人。他们各自结为党羽，设计谋、造舆论，尔虞我诈，互相倾轧。拥护曹植的杨修出身东汉名门“弘农杨氏”，是个智谋过人的奇士，又身为曹操的主簿，消息特别灵通，对曹植十分有利，在他出谋画策之下，曹植在这场争夺战中渐占优势，有几次机会能当上太子。[11]但因为曹植行为任性，平时不注意节制自己，而且还醉酒擅闯司马门，终为曹操所不悦。
建安二十二年（217年），曹丕运用各种计谋，在司马懿、吴质等大臣帮助下，在继承权的争夺中战胜了曹植，被立为魏王世子。建安二十四年（219年），曹丕作为储君驻守邺城（今河北省临漳县），魏讽密谋攻邺，与之同谋的陈祎自首，曹丕率众平定变乱，诛杀魏讽。[12]曹丕作魏太子时期，积极组织文学团体并参与鼓励文学创作，使得同类唱合诗赋作品由此而兴，成为建安文学发展独有之气象。
篡汉为帝
延康元年（220年）正月，曹操逝世于洛阳，曹丕从邺城至洛阳继位丞相、魏王，改建安二十五年为延康元年。初登高位手掌大权的曹丕，面对突而其来的权力交接，心理上不免有些激动和志满意得。面对从乃父手中接管下来的国家，深感完成乃父复兴国力和实现统一之遗志，将是他人生今后任重而道远的责任。
曹丕从东汉末年，纲纪紊乱的历史中吸取教训，迅速将权力集中在手，稳定政权局势。他深知只有加强巩固自己的集权，才能巩固自己的权利宝座的重要性。他一开始就从内部权利制衡中着手，迅速做出反应。他笼络和扶植自己的政治势力，重新分配在权利蛋糕上的占有份额，同时打击排除异己势力。二月，任命贾诩为太尉，华歆为相国，王朗为御史大夫。已卯，任命夏侯惇为大将军。濊貊、扶馀单于、焉耆、于阗王皆各遣使奉献。五月，册封投降的山贼郑甘、王照为列侯，又命苏则督军平定武威、酒泉和张掖的叛乱。七月，孙权遣使奉献，同月，命夏侯尚、徐晃与蜀将孟达里应外合，收复上庸三郡。武都氐王杨仆率种人内附，居汉阳郡。甲午，带着军队驻扎在谯，在邑东以酒食慰劳六军和谯郡父老。[13]
汉家天下的政治局面，早在董卓之乱后就已开始紊乱。曹操迁汉献帝至许昌后，“挟天子以令诸侯”政令皆出于曹氏。在皇权的拥有上来说，汉献帝已经成为一个傀儡。曹操虽然戎马战争四方，但以臣子的身份正周旋在各个割据势力之中。
延康元年十月初一（220年11月13日，癸卯日），魏王曹丕下诏收敛、祭奠阵亡将士。[14]十三日（11月25日，乙卯日），汉献帝正式禅让帝位，曹丕三次上书辞让。二十九日（12月11日，辛未日），曹丕登受禅台称帝，改元黄初，改雒阳为洛阳，大赦天下。[15-16]黄初元年十一月初一（220年12月13日，癸酉日），以河内郡山阳邑万户奉汉帝为山阳公