曹操的二十多个儿子，或早薨，或功业平平，虽然大都封侯，但引起曹操重视的除曹丕、曹彰、曹植三兄弟，只有一个曹冲。另外，可以称得上有点作为的还有曹昂、曹衮、曹彪。
曹昂，字子修，是曹操的长子，约比曹丕年长十岁左右，二十岁举孝廉。
建安二年(197),跟随曹操南征张绣。曹操被张绣掩袭， “所乘马名绝影，为流矢所中，伤颊及足”,自己也被射中右臂。曹昂为了救助父亲， “进马于公(操),公故免，而昂遇害”,献出了自己年轻的生命。
曹冲，字仓舒， “少聪察岐嶷(岐嶷，峻茂之状，常用比喻年少聪明),生五六岁，智意所及，有若成人之智”。曹冲称象，直到今天仍然是一个家喻户晓的开发幼儿智力的生动故事。据说，孙权曾送给曹操一头大象， “太祖(操)欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理”。仅有五六岁的曹冲对其父曹操说： “置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”曹操听后非常高兴，立即用曹冲的办法，知道了大象的重量。曹冲“仁爱识达”,甚得曹操喜爱，因而提出的意见，也常为曹操所接受， “凡应罪戮，而为冲微所辩理，赖以济宥者，前后数十”。据载， “时军国多事，用刑严重。太祖(操)马鞍在库，而为鼠所啮，库吏惧必死，议欲面缚首罪，犹惧不免”。这时，曹冲对库吏说，你先躲起来，三天后再去报告。“冲于是以刀穿单衣，如鼠啮者，谬为失意，貌有愁色。太祖问之，冲对曰： ‘世俗以为鼠啮衣者，其主不吉。今单衣见啮，是以忧戚。’太祖曰： ‘此妄言耳，无所苦也。’俄而库吏以啮鞍闻，太祖笑曰： ‘儿衣在侧，尚啮，况鞍县(悬)柱乎?’一无所问。”曹操在群臣面前经常称赞曹冲的才智，表现出“有欲传后意”。这就是说，曹操曾把曹冲作为一棵苗子培养过。不幸，建安十三年(208),曹冲十三岁时，得病死了。病重期间，曹操“亲为请命”,及亡，放声大哭。当时曹丕上前劝慰曹操，曹操说： “此我之不幸，而汝曹之幸也。”意思很明白，曹冲死去，对曹丕兄弟来说，去掉了一个重要的竞争太子的对手。
曹衮，建安末先后受封平乡侯、东乡侯、赞侯。为人有三个特点，一是喜欢读书，深受儒学思想的影响。二是处事谨慎，唯恐引起朝廷的疑虑。三是崇尚约俭。黄初末封中山王，青龙三年(235)病死于国。死前嘱其继承者说：“与其守宠罹祸，不若贫贱全身也。”
曹彪，字朱虎，建安二十一年(216)封寿春侯，黄初年间晋爵为公，先后徙封弋阳王、吴王、白马王、楚工。他同曹植的关系很好。因为世传曹植《曾白马王彪》长诗，彪名益彰。黄初四年(223)五月，曹植与任城王曹彰、白马王曹彪“俱朝京师”。六月，曹丕先将曹彰毒死。七月，曹植与白马王彪还国， “欲同路东归，以叙隔阔之思，而监国使者不听”。曹植发愤告离而作《赠白马王彪》长诗， “郁纡将何念?亲爱在离居。本图相与偕，中更不克俱。鸱枭鸣衡轭，豺狼当路衢；苍蝇间黑白，谗巧反亲疏”。愤懑之情油然而出。其诗最后一段写道： “变故在斯须，百年谁能持。离别永无会，执手将何时?王其爱玉体，俱享黄发期。收泪即长路，援笔从此辞。”可见兄弟二人情感之深。后来，曹彪因为违背藩王无诏不得朝京师的制度，青龙元年
(233)受到削减封地的处分。嘉平元年(249),太尉王浚与兖州刺史令狐愚谋废齐王曹芳而立曹彪，谋泄，朝廷“赐彪玺书切责之，使自图焉。彪乃自杀。妃及诸子皆免为庶人，徙平原。彪之官属以下及监国谒者，坐知情无辅导之义，皆伏诛”。
曹丕，字子桓，曹操的第二个儿子，东汉中平四年(187)冬生于谯(今安徽亳州市),母卞氏。
曹操很重视对儿子们的培养，在曹丕五岁的时候便教其学射，六岁的时候便教其学骑。因而，曹丕八岁的时候便能骑马射箭。嗣后常被带到前沿阵地，熟悉战阵，观摩战事。建安二年(197),年仅十一岁的曹丕跟随父亲南征张绣。张绣降而复叛，曹操为流矢所中，险些送了性命，大儿子曹昂、侄儿安民均被杀，而曹丕却靠得自己的机警和善骑，在混乱中乘马冲出重围。
曹丕的青年时代，没有多少功业可言。
建安八年(203),曹丕十七岁，从征袁氏兄弟到黎阳(今河南浚县东)。军旅之中作诗四首，诗中云： “千骑随风靡，万骑正龙骧，金鼓震上下，于戚纷纵横。”写得颇有气势。
建安九年(204),曹操攻克邺城，住在袁绍的府第中，曹丕“亲涉其庭，登其堂，游其阁，寝其房”,遂纳袁绍次子袁熙的妻子甄氏为妻。
建安十一年(206),曹丕二十岁，开始预政。是年正月，曹操自将击高干，留其二儿子曹丕守邺，使别驾从事崔琰傅之。建安十三年(208),从征刘表，未见其有什么武功。建安十四年(209)三月，曹丕随军至谯。曹操在谯，做轻舟，治水军，重练士卒，不数月，战败后的又一支颇具规模的水军建起来了。曹丕参与了这次重整军旅的活动，并随军东征，情绪很高涨，因作《浮淮赋》,其序说： “建安十四年，王师自谯东征，大兴水运，泛舟万艘。时余从行。始入淮口，行泊东山，睹师徒，观旌帆，赫哉盛矣。虽孝武盛唐之狩，触护千里，殆不过也。”及至师无大功而还谯，曹氏父子均始面对现实，冷静地考虑问题。于时，曹丕有《感物赋》之作，其序说： “丧乱以来，天下城郭丘墟，惟从太仆君宅尚在。南征荆州，还过乡里，舍焉。乃种诸蔗于中庭，涉夏历秋，先盛后衰。悟兴废之无常，慨然永叹，乃作斯赋。”序文及其赋反映了曹丕赤壁失败后感世事变化无常的情绪，多有悲凉之气，不似出征时所作《述征赋》和《浮淮赋》那样慷慨奋发。
建安十六年(211),曹丕二十五岁，是其人生道路上的重要一年， “春正月，天子命公(操)世子丕为五宫中郎将，置官属，为丞相副”。五官中郎将秩比二千石，是皇帝的侍从官。曹操突破旧规，让曹丕为五宫中郎将，并为其置官属，宣布为“丞相副”,实际就是将其放在自己的助手地位上。
曹丕为五官中郎将的几年，也正是其父曹操加强权力的几年。曹操对于大事无不亲躬，所以曹丕建功机会甚少，功业不著，除时或从征以外，主要致力于同曹植争立太子的斗争和组织邺下文人从事文学方面的活动，从而在实际上形成了以自己为中心的文人集团，自己也创作了不少诗赋。其中可称者有《登台赋》等。曹丕还因友人阮璃早亡，伤其妻孤寡，作《寡妇》诗《寡妇赋》留世；建安十八年(213),再从曹操南征孙权，作《临涡赋》;曾随曹操出猎，因作《校猎赋》;建安十九年(214),作《槐赋》;建安二十年(215),作《柳赋》,等等；建安二十二年(217),立为太子。建安二十五年(220),曹操病死，曹丕承袭其父曹操的事业，秉汉政，为魏王，进而逼禅代汉，成为三国魏朝的第一代皇帝。
曹彰字子文，曹丕同母弟，长于曹植。为人好武，不善读书。少善骑射，膂力过人，手格猛兽，不避险阻，数从征伐，志意慷慨。尝抑之曰：“汝不念读书慕圣道，而好乘汗马击剑，此一夫之用，何足贵也!”课彰读诗书，彰谓左右曰： “丈夫一为卫(青)、霍(去病),将十万骑驰沙漠，驱戎狄，立功建号耳，何能作博士邪?” “曹操尝问诸子所好，使各言其志。彰曰：好为将。”
建安二十一年(216),封鄢陵侯。建安二十三年(218),曹操以曹彰为北中郎将伐代郡乌桓，临行前，特意告诫说： “居家为父子，受事为君臣，动以王法从事，尔其戒之!"曹彰没有辜负曹操的期望，身自搏战， “铠中数箭，意气益厉，乘胜逐北，至于桑乾，去代二百余里”,斩首获生以千数，取得了战争的胜利；时鲜卑大人轲比能率领数万骑观望强弱，见曹彰力战，所向皆破，亦请归服。曹操在长安得到“北方悉平”的消息，即召曹彰到长安。建安二十五年(220)初，曹操东返，留曹彰行越骑将军，镇守长安。曹操至洛阳， “得疾，驿召彰，未至，太祖崩”。曹丕即位后，他同曹植等均被遣就封国。黄初四年(223),朝京都，暴薨；世人大都以为是被曹丕毒死的。
曹植，字子建，曹操的第四个儿子，曹丕同母兄弟。东汉献帝初平三年(192)生，魏明帝太和六年(232)病故，终年四十一岁。
曹操很重视对曹植文功武略的培养。曹植十四岁从征袁谭， “东临沧海”;十六岁从征乌桓，“北出玄塞”;二十岁从征马超，“抱疾以宾从”;二十一岁、二十二岁又两度同其兄曹丕一起从征孙权。他同曹丕一样，喜欢读书，且善写作，甚至写出的文章被曹操怀疑为请人代作。
建安十六年(211)正月，曹植被封为平原侯。建安十九年(214),徙封临淄侯。七月，曹操征孙权，留曹植守邺。《三国志·曹植传》载， “太祖征孙权，使植留守邺，戒之曰： ‘吾昔为顿邱令，年二十三。思此时所行，无悔于今。今汝年亦二十三矣，可不勉与!’”可以看出，曹操令植守邺，实是示以重用。建安十九年，是曹植最为得意的一年。曹操的态度，使曹植及其羽翼加强了争嗣的步伐和决心。但不久，曹操的态度变了，形势也便起了变化。
建安二十年(215)、建安二十一年(216)、建安二十二年(217),曹操于三年之中都没有让曹植做什么重要的事情。曹操既以曹丕为太子，立即开始抑制曹植，陡然间，他陷入惶惶不可终日、 “内不自安”中。及至曹操死去、曹丕继位，他更是成了俎上之肉，任人宰割了。
黄初元年(220),曹植被迫离开了都城，到了自己的封国临淄。黄初二年(221),险些送了性命。黄初三年(222)三月，曹丕在封诸弟十一人皆为郡王以后，四月间也开恩封曹植为鄄城王(县王)。但不久，又有东郡太守王机、防辅吏仓辑等诬告曹植。曹植再次获罪，召至京都。曹植甚知“身轻于鸿毛，而谤重于泰山”,因而鼓起勇气，自我辩白。曹丕免了他的罪，使他大受感动。此后一段时间，心情颇好。据《洛神赋序》看，他在这次朝京返国途中“还济洛川”,自谓感宋玉对楚王神女之事，遂作《洛神赋》。继而连连上表贺瑞。
董初四年五月，曹植与任城王曹彰、白马王曹彪“俱朝京师。”。六月，曹丕先将曹彰毒死，然后“复欲害东阿(植)”,幸好太后出面说话。是年，曹植回到鄄城后，又被徙封雍丘王。每次得封和徙封，曹植照例都写谢表，重点突出两个方面的内容，一是颂曹丕之德；一是自陈自罪。曹植卑辞求恕，从保护自己来说，比曹彰高明，因而有“帝嘉其辞义，优诏答勉之”的记载。黄初六年(225),曹丕东征，过雍丘时，还特地到曹植住的地方看了看，为其增邑五百。
黄初七年(226),曹丕病死，儿子曹叡即位，史称魏明帝。在此转折之机，曹植试图改变自己的境遇。先是写了一篇很长的《文帝谏》表示哀悼之情。只见美辞，不露怨言，足见其用心之苦。
其实，曹丕死后，曹叡完全继承了曹丕对待诸侯王的既定政策。
太和三年(229),再次徙封东阿王。太和五年(231),再次上疏求用。魏明帝对于曹植的数次上疏， “辄优文答报”,并诏准诸王于太和六年
(232)正月朝京，但就是不打算起用他。太和六年二月，以陈四县徙封曹植为陈王。曹植在朝京期间， “每欲求别见独谈，论及时政，幸冀试用，终不能得”。既还， “怅然绝望”。据载， “时法制，待藩国既自峻迫，寮属皆贾竖下才，兵人给其残老，大数不过二百人。又植以前过，事事复减半，十一年中而三徙都，常汲汲无欢，遂发疾薨，时年四十一”。