后晋开运三年（946年），二月庚申，皇帝石重贵以瓜州刺史曹元忠为沙州留后。

后汉天褔十二年（947年）七月，皇帝刘知远授归义军节度使曹元忠为特进、检校太傅。后汉乾祐二年（949年）五月，皇帝刘承祐授归义军节度使、特进、检校太傅曹元忠兼御史大夫、谯郡开国侯。

后周显德二年（955年），后周世宗柴荣以沙州节度观察留后曹元忠为归义军节度使。五月戊子，以沙州留后曹元忠为沙州节度使、检校太尉、同平章事。

北宋建隆三年（962年）正月丙子，瓜沙归义节度使曹元忠向宋太祖献马。

开宝三年（970年），曹元忠累官至奉国保塞功臣、归义军节度使、特进、检校太师、兼中书令、西平王。

开宝七年（974年）六月六月卒，其侄曹延恭袭位。

曹元忠是在位时间最长的归义军节度使，他在任期间，编纂历日、敬授民时；设立军镇、还授土地；保障丝路畅通、促进文化交往；开窟造像、雕版印经。为今天敦煌文物的传承和保护做出了巨大的贡献。