Tào Phi sinh ở huyện Tiêu, nước Bái thuộc Dự châu, là con thứ hai của Tào Tháo và là anh của nhà thơ Tào Thực. Thân mẫu người họ Biện nhưng không rõ tên. Không bao lâu, tháng 10 năm 220, ông phế bỏ vua Hán Hiến đế, tự xưng là hoàng đế đầu tiên của nhà Ngụy (với miếu hiệu là Nguỵ Thế tổ Văn Hoàng đế, thường gọi tắt là Nguỵ Văn đế).
Trong số anh em của mình, Tào Phi là người sắc sảo nhất. Thay vì dùi mài kinh sử hay thao luyện quân binh, Tào Phi thường có mặt trong triều với các quan chức để tranh thủ sự ủng hộ của các quan và tham gia vào việc quân sự cùng cha.
Sau khi lên ngôi, Tào Phi đã thực hiện nhiều biện pháp cải cách về chính trị, tăng cường sự thống trị của nhà Ngụy mà cha mình đã đặt nền móng. Chẳng hạn, ông đã cho thành lập Trung thư tỉnh giúp việc cho mình. Các quan viên trực thuộc Trung thư tỉnh sẽ do các tri thức có tài được tuyển chọn vào làm. Việc khởi thảo chiếu thư trước đây do các Thượng thư lang đảm nhiệm thì giờ đây đều được giao cho Trung thư tỉnh. Nhờ vậy, quyền lực dần tập trung vào Trung thư tỉnh.
Tào Phi cũng hạn chế được sự lộng quyền của hoạn quan, ngoại thích. Ông không cho phép quần thần bẩm tấu chuyện triều chính với thái hậu, họ hàng thân thích của thái hậu và hoàng hậu cũng không được phép đảm nhiệm các chức vụ phụ chính.
Tào Phi cũng là một nhà văn, một nhà phê bình có tài. Cùng với cha và em trai mình, Tào Phi là một trong “Kiến An thất tử” (7 văn nhân kiệt xuất thời Kiến An) và thực chất là một trong những nhân vật lãnh tụ của văn đàn Kiến An, đặc biệt là sau khi Tào Tháo và Tào Thực qua đời. Ngoài việc viết văn làm thơ, Tào Phi còn là tác giả của bộ phê bình văn học đầu tiên của Trung Quốc.
Mặc dù về mặt chính trị và văn chương, ông được coi là tài năng, nhưng về mặt quân sự, nhiều người đánh giá Tào Phi còn kém xa cha mình. Sau khi lên ngôi, tiếp tục sự nghiệp của Tào Tháo, Tào Phi đã ba lần dẫn quân xuống phía nam tấn công nước Ngô. Tuy nhiên, cả 3 lần ông đều phải chịu thất bại thê thảm. Cho tới tận cuối đời, sự nghiệp tiêu diệt Thục và Ngô, thống nhất Trung Quốc mà cha mình đã ôm ấp, Tào Phi đã không thực hiện được.
Về tính cách, Tào Phi cũng bị nhiều người cho là khá hẹp hòi và hay đố kị. Trần Thọ, tác giả cuốn sách 'Tam Quốc chí" khi miêu tả tính cách của Tào Phi đã chỉ dùng một chữ “hẹp hòi”. Sự hẹp hòi ấy chính là nguồn cơn gây ra những thất bại không đáng có cả về chính trị, quân sự lẫn cuộc sống riêng tư của Tào Phi.
Vì lòng dạ hẹp hòi, Tào Phi đã không nể nang tình cảm anh em, đuổi cùng giết tận những người ruột thịt của mình. Vì đôi tai hẹp hòi, Tào Phi đã không nghe những lời di huấn của Tào Tháo trước lúc lâm chung, trọng dụng Tư Mã Ý khiến sau này nhà Ngụy bị mất về tay họ Tư Mã. Rồi cũng vì hẹp hòi trong tình cảm, Tào Phi đã không ngần ngại vứt bỏ những người vợ đã từng kết tóc xe tơ với mình, cùng mình vượt qua những ngày khó khăn để có được người đẹp.
Trong cuộc đời mình, Tào Phi có ba người vợ chính thức bao gồm Nhậm thị, Chân thị và Quách thị. Nhậm thị là người vợ đầu tiên, được Tào Tháo cưới về cho Phi từ khi còn nhỏ. Tuy nhiên, Nhậm thị tính tình rất lăng nhăng nên giữa hai người thường xuyên xảy ra chuyện bất hòa. Vì thế, càng về sau, Tào Phi càng trở nên chán ghét Nhậm thị. Cho tới khi Tào Phi cưới Chân thị thì Nhậm thị đã bị Phi lấy cớ không nghe lời, đuổi về nhà mẹ đẻ.
Việc Chân thị vào cung là một câu chuyện rất dài và có nhiều tình tiết thú vị. Chân thị vốn là con gái của Thượng Thái Lệnh Chân Dật. Tương truyền, khi mang thai Chân thị, mẹ cô là Trương thị một hôm nằm mơ thấy tiên nhân tay cầm ngọc như ý đứng ở bên cạnh mình. Khi Trương thị đến kỳ sinh nở lại thấy tiên nhân bước vào phòng, lấy ngọc như ý đặt lên trên người mình. Không lâu sau thì bà sinh ra Chân thị.
Khi mới lên 3 tuổi, Chân thị đã mồ côi cha. Hôm đám tang Chân Dật, một người bạn cũ của Chân là Lưu Lương vốn là thầy tướng số tới dự, nhìn thấy mặt Chân thị bèn nói: “Cô con gái này có quý tướng tới mức khó tin được”. Lúc bấy giờ đang trong lúc bối rối, hơn nữa Chân thị cũng còn quá nhỏ nên không ai nhớ tới lời tiên đoán của Lưu.
Chân thị từ nhỏ tới lớn tính cách rất nhu mì, hiền thục nhưng cũng rất ít nói. Một lần, năm Chân thị lên 8 tuổi, ở ngoài cửa nhà có đoàn diễn kịch, những người trong nhà đều lên lầu để xem, chỉ một mình Chân thị không chịu đi. Chị em của Chân thị thấy lạ mới hỏi: “Già trẻ đều lên xem, vì sao có mỗi em lại không xem”. Chân thị trả lời: “Đó là thứ mà con gái nên xem hay sao?”.
Lên 9 tuổi, Chân thị bắt đầu đọc sách, viết chữ. Do con gái không được đi học nên Chân thị phải mượn nghiên bút của anh trai trong nhà. Các anh trai thấy Chân thị là gái lại thích học chữ nên nói: “Em nên học thêu thùa chứ đọc sách viết chữ làm gì? Chẳng lẽ em muốn trở thành nữ tiến sĩ?”. Chân thị trả lời rằng: “Người hiền thời xưa, chẳng có ai không học mà thành tài. Em nghĩ mình có thể thử. Không đọc thử sách thì làm sao biết mình có thể hay không”.
Đế tuổi trưởng thành, Chân thị được gả cho Viên Hy, con trai của Viên Thiệu. Viên Hy có vẻ như không biết thương hoa tiếc ngọc, vì thế Chân thị đâm ra buồn chán, u uất, viết thành một bài thơ có tên là “Đường thượng hành”. Năm thứ 7 đời Hán Đế nhà Đông Hán, Viên Thiệu có trong tay bốn châu là Ký châu, Kinh châu, U châu và Thanh châu. Tuy nhiên, trong trận chiến Quan Độ, Viên Thiệu bị Tào Tháo đánh bại. Sau khi đánh bại họ Viên, Tào Tháo đã ban Chân thị cho Tào Phi. Chính vì thế, Chân thị trở thành người vợ thứ hai của Phi.
Khi cầu xin Tào Tháo ban Chân thị cho mình, Tào Phi từng nói: “Cuộc đời này con không cầu xin gì nữa, chỉ cần có người phụ nữ này là đủ”. Tuy nhiên, chẳng bao lâu sau, Tào Phi đã cảm thấy chán người phụ nữ vốn đã có một đời chồng này. Lúc bấy giờ, Tào Phi quay sang sủng ái một phi tần khác là Quách thị.
Quách thị không chỉ là người giỏi quyến rũ mà còn giỏi bày mưu tính kế. Tào Phi được Tào Tháo chọn làm thái tử cũng là có một phần công lao của Quách thị. Sau khi Tào Phi soán ngôi nhà Hán lên làm Hoàng đế đã phong cho Quách thị là Quý tần. Vì sủng ái Quách thị, Tào Phi định phong Quách thị lên làm hoàng hậu. Tuy nhiên, trước Quách thị vẫn còn có Chân thị, lúc bấy giờ đã trở thành Chân phi nên không thể phong Quách thị làm hoàng hậu được.
Để đoạt ngôi hoàng hậu, Quách thị đã bày ra đủ chuyện thị phi. Tào Phi nghe lời Quách thị nên sau khi dời đô đã để Chân thị ở lại Nghiệp Thành. Ít lâu sau đó, lấy cớ rằng Chân thị có lòng oán hận mình, Phi ban tội chết cho Chân thị. Không lâu sau đó, Quách thị được Tào Phi phong làm hoàng hậu triều Đại Ngụy.