1999年，在面临两家硅谷企业的邀请时，曹国伟在选择上有些犹豫，于是便向自己一位社会经验丰富的老朋友请教，他就是时任新浪首席运营长的茅道临。曹国伟怎么也没想到，就是这次的请教改变了他的一生。

茅道临邀请他加盟正处于上市申请阶段的新浪，曹国伟只考虑了两天便答应了。曹国伟随后加盟新浪，负责的工作则是新浪上市前的冲刺。连续几周时间，曹国伟每天要忙碌十六个小时，一边在普华永道完成工作交接，一边到新浪以财务副总裁身份接手上市流程。

在新浪上市后不久，中国互联网行业就陷入低谷，随后无线增值服务业务兴起，对行业发展趋势极度敏感的曹国伟感觉到了前所未有的机会，而这也成就了他标志性的两次收购。第一次是2003年1月收购广州讯龙，这次收购被认为是互联网界最为成功的收购案；第二次是2004年3月收购深圳网兴，与前者有异曲同工之妙。两次收购奠定了新浪当时在无线增值业务上的霸主地位，也几乎改变了公司的命运。

随着市场环境的变化，整个无线增值业务行业都受到了重创，新浪也不例外。但曹国伟领导的网络广告业务成为新浪收入的引擎。长期的积累更让新浪在奥运会举办期间的广告销售业绩大放异彩，2008年第三季度总体营收超过1亿美金，广告营收达到7620万美金，同比增长66%。在新浪网络广告迅速增长的同时，曹国伟对于网络营销模式的开发、营销管理系统的建立，随后成为国内各网站学习的样本，而新浪从那时开始，一直牢牢占据国内门户网站广告霸主的地位。

2006年5月，经过长时间慎重的考虑，曹国伟从汪延手中接过了新浪CEO的职位。对于此次交接，外界评论，“曹国伟属于完美主义者，对未来有清晰的规划，做事大气，但又不缺乏激情且极具责任感，加上其近乎完美的履历，会让新浪走上新的征程。”正是这些年面对华尔街分析师以及多次并购的经历，也让他在担任新浪CEO之后，花旗银行破天荒地以《曹国伟掌舵，上调新浪股票评级》为标题发表了他的分析报告。

2009年5月，曹国伟认为，SNS市场已经接近饱和，新浪长远的目标是做一家令人尊敬的新媒体公司，因此新产品的拓展必须围绕新浪的核心竞争力来做，曹国伟拍板放弃新浪朋友，新浪要全力以赴做一款微博产品。

新浪微博推出后在全球华人中迅速风靡，成为中国最为火爆的移动互联网社交产品。2009年8月28日，新浪微博正式对外推出服务；截至2014年12月底，新浪微博注册用户已经超越6亿，月活跃用户接近1.8亿。

2014年4月17日，微博在曹国伟的带领下成功上市，他一手缔造的微博王朝达到新高度。微博也成为全球首家上市的中文社交媒体。代码为WB的微博正式登陆纳斯达克，开盘短暂下跌后，微博逆市上涨并一度触及24.48美元高点，最终首日报收20.24美元，较发行价上涨19.06%。此时的曹国伟却异常淡定。他只是在微博上发了一条简短的信息：“微博上市了。感谢所有的员工，用户和合作伙伴。让我们一起以微博之力，让世界更美！”