1909年6月18日,曾呈奎出生于福建省廈門(mén)市灌口鎮(zhèn)李林村的曾姓華僑世家。曾呈奎兩歲時(shí),父母攜全家去緬甸仰光投靠經(jīng)商的外祖父,后回國(guó)經(jīng)商,全家定居在廈門(mén)鼓浪嶼。 1915年,曾呈奎進(jìn)入了廈門(mén)鼓浪嶼福民小學(xué)學(xué)習(xí)。
1922年,曾呈奎小學(xué)畢業(yè)后考入尋源中學(xué)英語(yǔ)部讀書(shū)。除了一學(xué)期被評(píng)為全班第二名外,其余每學(xué)期都被評(píng)為全班第一名;四年級(jí)全校大評(píng)比,他被評(píng)為全校第一名好學(xué)生,受到表彰,并獲10元大洋的獎(jiǎng)勵(lì)。
1926年,曾呈奎考入福建協(xié)和大學(xué),打算讀1年后再轉(zhuǎn)金陵大學(xué)。由于福建協(xié)和大學(xué)是教會(huì)學(xué)校,要求學(xué)生都得聽(tīng)宗教課,并且學(xué)校不受中國(guó)政府的領(lǐng)導(dǎo)和監(jiān)督,學(xué)生們很不滿(mǎn)。 1927年3月,曾呈奎由于參加了收回教育權(quán)的愛(ài)國(guó)運(yùn)動(dòng),被校方開(kāi)除。于是他從福建協(xié)和大學(xué)轉(zhuǎn)入廈門(mén)大學(xué)攻讀植物專(zhuān)業(yè)。
1930年夏,曾呈奎從廈門(mén)大學(xué)畢業(yè),獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位,畢業(yè)論文的課題為《廈門(mén)經(jīng)濟(jì)海藻研究》。畢業(yè)后留校當(dāng)助教,從事海洋植物研究。
1932年,曾呈奎赴嶺南大學(xué)研究院進(jìn)修。
1934年,曾呈奎從嶺南大學(xué)畢業(yè),獲得理學(xué)碩士學(xué)位。
1935年7月,曾呈奎進(jìn)入國(guó)立山東大學(xué)生物系(今中國(guó)海洋大學(xué))工作,擔(dān)任講師。
1937年7月,曾呈奎晉升為副教授。
1938年6月,曾呈奎擔(dān)任嶺南大學(xué)植物學(xué)副教授兼植物標(biāo)本室主任。
1940年,曾呈奎獲得美國(guó)密西根大學(xué)研究生院獎(jiǎng)學(xué)金,赴美攻讀博士學(xué)位。
1942年5月,曾呈奎從美國(guó)密歇根大學(xué)研究院畢業(yè),獲得理學(xué)博士學(xué)位,緊接著又獲該校拉克哈姆博士后獎(jiǎng)學(xué)金。
1943年3月,曾呈奎前往美國(guó)加州大學(xué)斯格里普海洋研究所進(jìn)修海洋學(xué),同時(shí)進(jìn)行海藻調(diào)查研究,被該所聘請(qǐng)負(fù)責(zé)海藻資源及其利用的研究(至民國(guó)三十五年十二月)。 1946年底,曾呈奎放棄美國(guó)優(yōu)越的工作條件和優(yōu)厚的生活待遇回國(guó),擔(dān)任山東大學(xué)植物學(xué)教授、系主任,兼水產(chǎn)系主任和海洋研究所副所長(zhǎng)。
1950年,曾呈奎和童弟周、張璽、朱樹(shù)屏受?chē)?guó)家之托,共同籌建中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所青島海洋生物研究室。同年加入中國(guó)民主同盟,歷任青島市主任委員,山東省副主任委員,1987年起任中央委員。 1954年,改建制為中國(guó)科學(xué)院海洋生物研究室,曾呈奎均任副主任、研究員。
1956年,曾呈奎負(fù)責(zé)的紫菜生活史研究獲得中華人民共和國(guó)成立后第一次頒發(fā)的全國(guó)性科研成果獎(jiǎng)——中國(guó)科學(xué)院科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
1957年,中國(guó)科學(xué)院海洋生物研究室擴(kuò)大建制為中國(guó)科學(xué)院海洋生物研究所,1959年再次擴(kuò)大建制為中國(guó)科學(xué)院海洋研究所,在此期間曾呈奎一直擔(dān)任第一副所長(zhǎng)。
1958年,中國(guó)進(jìn)行了為期兩年的大規(guī)模海洋綜合調(diào)查,共調(diào)集600多名科技人員和50多艘船只參加,曾呈奎為這次調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組的副組長(zhǎng)。
1975年,66歲的曾呈奎率隊(duì)對(duì)西沙群島進(jìn)行海洋生物科學(xué)考察。 1977年,中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)在天津召開(kāi)的恢復(fù)學(xué)會(huì)活動(dòng)的全國(guó)性大會(huì)上,曾呈奎提出了“海洋水產(chǎn)生產(chǎn)農(nóng)牧化”的建議。
1978年,曾呈奎擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院海洋研究所所長(zhǎng)。
1980年,曾呈奎率隊(duì)二進(jìn)西沙群島,實(shí)地考察40天,初步認(rèn)定了原綠藻在中國(guó)熱帶海域的分布。
1984年,曾呈奎擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院海洋研究所名譽(yù)所長(zhǎng)。
1987年,曾呈奎擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)海洋生物學(xué)開(kāi)放研究實(shí)驗(yàn)室主任。
1980年,曾呈奎當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士),同年被聘為加拿大大西洋海洋研究所卓越訪問(wèn)科學(xué)家。同年1月8日加入了中國(guó)共產(chǎn)黨。
1985年,曾呈奎當(dāng)選第三世界科學(xué)院院士。
1991年,在世界水產(chǎn)養(yǎng)殖會(huì)議上,曾呈奎當(dāng)選世界水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)會(huì)永久榮譽(yù)會(huì)員。
1992年,曾呈奎提出的“國(guó)家攀登計(jì)劃B中應(yīng)增加有關(guān)海洋高技術(shù)的項(xiàng)目被采納,并被聘為首席科學(xué)家。
2005年1月20日,曾呈奎因患多臟器功能障礙綜合癥醫(yī)治無(wú)效在青島逝世,享年96歲。