曾意丹1962年考入北京大学历史系，1972年调到河南省洛阳市文物工作队工作，主持过洛阳西高崖遗址、隋唐都城，以及宫殿遗址的重要发掘工作。1980年调回福州后，在福州文博系统工作，曾任福州市文物局局长、福州市文化局（现为福州市文化和旅游局）调研员。

在福州期间，曾意丹主要进行的是考古发掘、文博和传统文化的研究，倡导开展了水下考古工作，组织考古队在福清发掘了南少林寺遗址。曾意丹还参与过三坊七巷、福州古民建保护改造规划的具体工作。

曾意丹2009年8月因脑溢血住院，在病床上与病魔抗争了十余年。

2022年5月20日凌晨1:32，曾意丹在福州去世，享年79岁。

曾意丹的父亲是福建音乐泰斗曾雨音，母亲是福建“乐坛老祖母”片冰心教授。