魏明帝曹叡死後，其養子曹芳繼位，曹芳是三國魏國繼曹丕、曹叡之後，第三位皇帝，他是魏武帝曹操的曾孫，任城王曹彰的孫子，曹楷之子。
正始十年（249年）正月初六日，曹芳和大将軍曹爽兄弟等人一起出城祭拜高平陵，蟄伏已久的太傅司馬懿，趁機在京城洛陽發動了政變，率軍占據武庫，屯兵洛水浮橋，控制了京城，史稱“高平陵之變”。
從此之後，曹魏大權就落到了權臣司馬懿之手。
司馬懿死後，其子司馬師和司馬昭相繼掌握了朝政大權，權傾朝野，而皇帝就徹底淪為了傀儡，成為了擺設。
嘉平六年（254年），司馬師将皇帝曹芳廢為齊王，擁立高貴鄉公曹髦繼帝位，曹髦是曹魏第四位皇帝，他是魏文帝曹丕的孫子，東海王曹霖之子。
司馬師死後，其弟司馬昭繼續專權。
甘露五年（260年），曹髦不滿司馬昭專權，實在忍不下去了，組織了宮中一些奴仆，登上辇車，親自讨伐司馬昭，遺憾的是，司馬昭的心腹賈充，指使太子舍人成濟，殺死了曹髦。
曹髦死後，司馬昭與衆大臣一起商議，決定立曹奂為帝，奉魏明帝曹叡之祀，曹奂成為了曹魏最後一位皇帝。
曹奂本來是魏武帝曹操的孫子，是燕王曹宇之子，這一下，倒成了曹叡的養子了，矮了一輩，這樣以來，曹奂的親生父親燕王曹宇居然成了他的爺爺，令人大跌眼鏡。
鹹熙二年（265年），司馬昭死後，其子司馬炎篡奪曹魏大權，司馬炎按捺不住，不願再等，逼迫曹奂禅讓，曹魏滅亡，曹奂被降封為陳留王，司馬炎建立晉朝，史稱“晉武帝”。
《三國志》記載：十二月壬戌，天祿永終，曆數在晉。诏群公卿士具儀設壇于南郊，使使者奉皇帝玺绶冊，禅位于晉嗣王，如漢魏故事。甲子，使使者奉策。遂改次于金墉城，而終館于邺。
曹奂被遷居到金墉城，出城時，太傅司馬孚與曹奂辭别，司馬孚拉着曹奂的手，淚流滿面地表忠心說：“我到死都是大魏的忠臣。”
不過，晉武帝司馬炎對曹奂還不錯，沒有對曹奂下毒手，司馬炎不僅封曹奂為陳留王，食邑萬戶，還讓他住在邺城，給予他使用天子旌旗，行魏國正朔，郊祀天地禮樂制度都仿效魏國的制度。
這還不算，司馬炎還給予曹奂上書不稱臣，受诏不拜的特殊待遇。
晉惠帝太安元年（302年），曹奂在他的封國陳留去世，活了五十八歲，朝廷為他上谥号“元皇帝”，史稱“魏元帝”。
曹奂作為曹魏最後一位皇帝，雖然是傀儡，但是，善終了。