登基为帝
延康元年（220年（庚子年）），曹操去世，世子曹丕继位为魏王、丞相、冀州牧。二月，任命华歆为相国，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，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。
十一月癸卯，下诏收敛、祭奠阵亡将士。乙卯，汉帝禅让，曹丕三次上书辞让。辛未，曹丕登受禅台称帝，改元黄初，改雒阳为洛阳，大赦天下。
黄初元年（公元220年）十一月癸酉，以河内山阳邑万户奉汉帝为山阳公。
黄初二年（公元221年）三月，加封辽东太守公孙恭为车骑将军。四月，以车骑将军曹仁为大将军。五月，郑甘叛乱，遣曹仁讨斩之。八月，孙权遣使奉章，并遣于禁等还。遂加封孙权为吴王、大将军，领荆州牧。十一月辛未，命镇西将军曹真率诸将及州郡兵讨破叛胡治元多、封赏等，平定河西，据《魏书》记载，此战“斩首五万馀级，获生口十万，羊一百一十一万口，牛八万”，破胡告檄传到洛阳后，曹丕非常高兴，大笑说：“我在帷幕之内运筹帷幄，诸将在万里之外奋勇作战，其相应若合符节。前后战克获虏，没有如此之多的。“[10]
黄初三年（公元222年）二月，鄯善、龟兹、于阗王各遣使奉献。是后西域复通，置戊己校尉。三月，封曹叡为平原王，曹彰等11人皆为王。四月，封曹植为鄄城王。闰月，孙权破刘备于夷陵。当初曹丕听说刘备率军东下，与孙权交战，树栅连营七百馀里，对群臣说：“刘备不懂兵法，哪有连营七百里抵抗敌人的！‘苞原隰险阻而为军者为敌所禽’，这是用兵的忌讳，孙权打败刘备的上书快到了。”过了七天，孙权击破刘备的文书送到。八月，蜀大将黄权率众降。九月庚子，立郭女王为皇后。十月，孙权复反。曹丕自许昌南征，诸军兵并进，曹真、张郃、曹休等诸路大捷，击败孙盛、大破吕范、火烧诸葛瑾，几乎攻下江陵，孙权临江拒守，几条战线或溃或败，仅朱然获胜，曹丕胜利在望，却不料遇到疫疾，孙权乘机重新遣使纳贡，双方言和，曹丕退兵。
黄初四年（公元223年），曹仁、曹彰、贾诩先后去世。
黄初五年（公元224年）四月，曹丕立太学，制五经课试之法，置春秋谷梁博士。
去世
黄初六年（公元225年）二月，派遣使者从许昌到沛郡询问民间疾苦，救济贫困者。同年，并州刺史梁习讨伐鲜卑轲比能，大破之。十月，行幸广陵故城，临江观兵，戎卒十馀万，旌旗数百里。当年大寒，水道结冰，舟不得入江，乃引还。期间，经过雍丘，到曹植处所，与曹植见面，增其户五百。十二月，曹丕一行从谯经过梁，派遣使者用太牢祭祀已故的汉朝太尉桥玄。
黄初七年（公元226年）正月壬子，曹丕回到洛阳的宫殿。五月丙辰（6月28日）曹丕病重，诏令陈群、曹真、曹休、司马懿受领遗诏，共同辅佐嗣主曹叡。让后宫淑媛、昭仪已下的都各自归其家。五月丁巳（十七）日（6月29日)，曹丕去世，时年四十。终年四十岁，按其生前的文告，不树不坟，葬于首阳陵。
在位年号：黄初（7年）220年—226年，延康元年十月庚午（220年12月10日）至黄初七年五月丁巳（226年6月29日）。
