曹海军出生于黑龙江省桦南县，擅长演唱，在全国法院系统声乐比赛中屡屡获奖，1993年获得大庆市声乐大赛一等奖，在成为演员前当过知青、工人、教师、工会干事，当过18年法官，并曾获得“人民满意的好法官”光荣称号。每年都被评为“优秀干警”和“先进工作者
2005年，参演古装喜剧《人小鬼大刘罗锅》进入影视圈，同年参演警匪电视剧《中国维和警察》饰演解放军大校孙定江。
2006年，参演军旅电视剧《玫瑰绽放的年代》扮演八路军医院马院长；同年在赵宝刚执导的电视剧《梅艳芳菲》中扮演音乐教师傅家辉。
2007年，在王晓明执导的年代剧《空巷子》中扮演保卫科长马永山。
2008年，在郭靖宇执导的悬疑谍战剧《秘密图纸》中扮演看守所长梅花K；同年在楼健执导的谍战剧《地下地上》扮演城防司令赵重光。
2009年，在王晓明执导的谍战剧《苏菲的供词》中扮演侦察员马维康。
2010年，在楼健执导的谍战剧《金陵秘事》中扮演男一号国民政府经济督察郭智仁。
2012年，在易寒执导的都市情感虐恋剧《闺中密友》中扮演反一号公司董事长秦天。
2014年，在田镇执导的都市情感轻喜剧《你是我的眼》中扮演男二号邱跃进。
2015年，在田镇执导的大型情感史诗电视剧《亲亲中国爹娘》中扮演男二号吴天雄。
2020年，在田镇执导的大型都市情感电视剧《幸福敲了两次门》中扮演女主父亲
