曹缘于2000年开始学习跳水，因为小时候太淘气，以至于他妈妈怀疑他有多动症。由于工作太忙，于是就想找个地方能管管儿子，恰好这时前国家跳水队队员彭园春在总局训练局开设了一个跳水训练班，曹妈妈就把年仅5岁的曹缘送去训练。
2003年，曹缘进入北京队，开始了全日制的训练生活，师从李薇薇教练。
2004年-2005年，曹缘连续两年取得了全国少年比赛的冠军。
2005年，曹缘进入北京队的一线队，师从教练贡明。
2008年，曹缘入选国家队，并参加了当年的全国跳水锦标赛男子10米跳台比赛。
2009年，在全运会男子10米台双人比赛中，参加全运会的将曹缘与师兄林跃搭档获得冠军。
2010年，在国际泳联世界跳水系列赛青岛站中曹缘搭档张雁全在男子双人十米台决赛中，以483.16分获得该项目的冠军；在国际泳联跳水世界杯男子双人10米台的决赛中，与俄罗斯对手米尼巴耶夫、扎克哈罗夫前5跳平分的情况下，曹缘搭档张雁全最后一跳有两个裁判给出满分，最终以7.56分的优势险胜对手，并得到首个世界冠军头衔。
2011年，在国际泳联世界跳水系列赛北京站中男子双人10米台项目的金牌，曹缘搭档张雁全以总分502.65分夺冠，其中六轮动作拿到9个满分10分。
2012年，在伦敦进行的2012年国际泳联第18届跳水世界杯男子双人10米台决赛中，曹缘搭档张雁全以481.29分的成绩夺得冠军；在伦敦奥运会跳水项目男子双人10米跳台的决赛中，曹缘搭档张雁全最后一跳选择了难度系数3.6的向后翻腾两周半转体两周半屈体，入水稍有失误但不影响整体，得到99.36的高分，最终以486.78的总分逆转战胜英国本土组合戴利、沃特菲尔德夺得金牌。
2013年，曹缘在跳水全国跳水冠军赛挑战十米台世界最高难度动作进行难度系数4.3的5257B动作，曹缘在第二次试跳中获得88.15的成绩挑战成功。
2014年，在国际泳联世界跳水系列赛首站北京站的男子10米台决赛中，曹缘从第二个动作开始爆发，并在三个动作中收获37个10分，创造了109.15的全场最高分，最终以579.45分夺冠；在仁川亚运会跳水男子双人3米板决赛中，曹缘搭档林跃以超过亚军韩国组合55.05分的巨大优势夺得冠军。
2015年，在国际泳联世界跳水系列赛迪拜站男子双人3米板决赛中，曹缘搭档秦凯以461.94分的总成绩夺得冠军；在喀山世界游泳锦标赛中，曹缘搭档秦凯以12.27分的优势、471.45分总分获得男子双人3米板冠军，为中国跳水队夺得该届世锦赛的第6枚金牌。
2016年，国际泳联跳水系列赛喀山站，曹缘以521.90分获得男单三米板冠军；里约奥运会男子双人三米板决赛，曹缘/秦凯以总分443.70获得铜牌。
2017年，国际泳联跳水系列赛加拿大温莎站的比赛中，曹缘以500.50分获得男子单人三米板季军；另外，曹缘/谢思埸以400.50分获得男子双人三米板的季军。
2017年，第十三届全运会跳水比赛，男子团体比赛，曹缘、林跃坐镇的北京队以2802.87分获得季军；国际泳联跳水大奖赛澳大利亚站男子三米板，曹缘以427.60分获得亚军；男子双人三米板，谢思埸/曹缘以420.84分的成绩夺得冠军。
2018年，国际泳联跳水系列赛北京站男子双人3米跳板决赛，曹缘/谢思埸以总成绩497.34分夺得冠军；雅加达亚运会跳水男子双人3米板决赛，曹缘/谢思埸发挥出色，以总成绩479.52分夺得冠军，中国队豪取该项目五连冠。
2019年，在韩国光州举办的游泳世锦赛男子三米板决赛中，曹缘/谢思埸以439.74分夺得冠军；在韩国光州举行的光州游泳世锦赛男子双人十米台决赛中，曹缘/陈艾森以486.93分夺得冠军。
2020年，东京奥运中国跳水冠军达标赛，男子单人三米板比赛，曹缘以561.60分获得第二名；在石家庄河北奥体中心游泳跳水馆举办的2020年全国跳水冠军赛暨东京奥运会、世界杯预选赛，在男子单人十米台的决赛中，曹缘仅以551.70分排名第四。
2021年，在西安奥体中心游泳跳水馆举行的2021年中国跳水明星赛，在男子10米跳台决赛中，曹缘以557.20分的成绩获得冠军；曹缘与陈艾森在东京奥运会跳水男子双人10米跳台决赛中以470.58分的成绩获得银牌；随后又在男子单人十米台决赛中获得金牌。
▪ 2018 国际泳联跳水系列赛（蒙特利尔站）男子3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2016 国际泳联跳水系列赛（北京站）男子3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2016 国际泳联跳水系列赛（北京站）男子双人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2016 国际泳联跳水系列赛（迪拜站）男子3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2016 国际泳联跳水系列赛（迪拜站）男子双人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2016 国际泳联跳水系列赛（温莎站）男子3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2016 国际泳联跳水系列赛（温莎站）男子双人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2016 国际泳联跳水系列赛（喀山站）男子3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2015 国际泳联跳水系列赛（伦敦站）男子双人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2015 国际泳联跳水系列赛（伦敦站）男子3米跳板季军 （获奖）
▪ 2015 国际泳联跳水系列赛（喀山站）男子双人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2015 国际泳联跳水系列赛（迪拜站）男子双人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2015 国际泳联跳水系列赛（北京站）男子双人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2015 国际泳联跳水系列赛（北京站）男子3米跳板亚军 （获奖）
▪ 2015 国际泳联跳水系列赛（迪拜站）男子3米跳板季军 （获奖）
▪ 2014 国际泳联跳水系列赛（北京站）男子10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2014 国际泳联跳水系列赛（北京站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2014 国际泳联跳水系列赛（北京站）男子双人3米跳板亚军 （获奖）
▪ 2014 国际泳联跳水系列赛（迪拜站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2014 国际泳联跳水系列赛（迪拜站）男子3米跳板亚军 （获奖）
▪ 2014 国际泳联跳水系列赛（迪拜站）男子双人3米跳板亚军 （获奖）
▪ 2014 国际泳联跳水系列赛（温莎站）男子10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2014 国际泳联跳水系列赛（温莎站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2014 国际泳联跳水系列赛（温莎站）男子双人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2014 国际泳联跳水系列赛（蒙特雷站）男子双人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2014 第17届亚运会（仁川）男子双人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2014 第17届亚运会（仁川）男子3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2013 国际泳联跳水大奖赛（加蒂诺站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2013 第12届全国运动会男子双人10米跳台亚军 （获奖）
▪ 2012 国际泳联跳水系列赛（迪拜站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2012 国际泳联跳水系列赛（北京站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2011 国际泳联跳水大奖赛（马德里站）男子10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2011 国际泳联跳水大奖赛（马德里站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2011 国际泳联跳水大奖赛（奔萨站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2011 国际泳联跳水系列赛（北京站）男子10米跳台亚军 （获奖）
▪ 2011 国际泳联跳水系列赛（北京站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2011 国际泳联跳水系列赛（谢菲尔德站）男子双人10米跳台亚军 （获奖）
▪ 2011 全国跳水锦标赛暨伦敦奥运选拔赛（常熟站）男子10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2011 全国跳水锦标赛暨伦敦奥运选拔赛（常熟站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2011 中国跳水明星系列赛（武汉站）男子双人10米跳台第四名 （获奖）
▪ 2010 国际泳联跳水系列赛（青岛站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2010 国际泳联跳水系列赛（韦拉克鲁斯站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2010 第16届亚运会（广州）男子10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2010 全国跳水锦标赛男子10米跳台季军 （获奖）
▪ 2010 中国跳水明星系列赛（济南站）男子10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2010 中国跳水明星系列赛（武汉站）男子10米跳台季军 （获奖）
▪ 2009 国际泳联跳水大奖赛（马德里站）男子双人10米跳台亚军 （获奖）
▪ 2009 国际泳联跳水系列赛（谢菲尔德站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2009 国际泳联跳水系列赛（墨西哥城站）男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2009 第11届全国运动会男子10米跳台季军 （获奖）
▪ 2009 第11届全国运动会男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2009 全国跳水冠军赛男子双人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2008 全国跳水锦标赛男子10米跳台第9名 （获奖）
▪ 2007 第五届城市运动会（武汉）男子10米跳台第10名 （获奖）
▪ 2018 2018年度国际泳联年度颁奖盛典最佳男子跳水运动员奖 （获奖）
▪ 2014 2014年度国际泳联年度颁奖盛典最佳男子跳水运动员奖 （获奖）
▪ 2017-10 北京市体育局最佳运动员 第十三届全运会 （获奖）
▪ 2016-09 北京市体育系统表彰大会上首都劳动奖章 里约奥运会 （获奖）
▪ 2016-08-16 2016年里约奥运会男子单人3米跳板冠军 （获奖）
▪ 2016-08-11 2016年里约奥运会男子双人3米跳板季军 秦凯 （获奖）
▪ 2012-07-30 2012年伦敦奥运会男子双人10米跳台冠军 张雁全 （获奖）
▪ 2019-07-18 第18届 男子单人3米跳板亚军 （获奖）
▪ 2019-07-15 第18届 男子双人10米跳台冠军 陈艾森 （获奖）
▪ 2019-07-13 第18届 男子双人3米跳板冠军 谢思埸 （获奖）
▪ 2017-07-21 第17届 男子单人3米跳板第10名 （获奖）
▪ 2017-07-16 第17届 男子双人3米跳板亚军 谢思埸 （获奖）
▪ 2015-08-01 第16届 男子单人3米跳板第4名 （获奖）
▪ 2015-07-29 第16届 男子双人3米跳板冠军 秦凯 （获奖）
▪ 2013-07-22 第15届 男子双人10米跳台季军 张雁全 （获奖）
▪ 2018-06-07 第21届 男子单人3米跳板亚军 （获奖）
▪ 2018-06-06 第21届 男子双人3米跳板冠军 谢思埸 （获奖）
▪ 2016-02-19 第20届 男子双人3米跳板亚军 秦凯 （获奖）
▪ 2014-07-19 第19届 男子单人3米跳板亚军 （获奖）
▪ 2014-07-18 第19届 男子双人3米跳板冠军 林跃 （获奖）
▪ 2014-07-16 第19届 男子双人10米跳台冠军 林跃 （获奖）
▪ 2012-02-23 第18届 男子双人10米跳台冠军 张雁全 （获奖）
▪ 2010-06-05 第17届 男子双人10米跳台冠军 张雁全 （获奖）
▪ 2021-8-7 2020年东京奥运会男子单人10米跳台冠军 （获奖）
▪ 2021-7-26 2020年东京奥运会男子双人10米跳台季军 （获奖）
▪ 2020-10-4 2020年全国跳水冠军赛季军 （获奖）
曹缘他技术比较全面合理，入水效果好，在跳板上有潜力。（周继红评）
曹缘爱好广泛、性格活泼外向，是个模仿达人。他训练刻苦，悟性极高。（腾讯网评）
