曹叡出生于建安九年（204年），生母为曹丕妾侍甄氏。曹叡从小得到祖父曹操的喜爱，常令他伴随左右。曹叡年幼聪慧，曹操觉得他异于寻常，曾经评价道：“你可以继承家族基业的第三代了。”在朝会宴席上，也经常叫他与侍中近臣并列。曹叡好学多识，尤其对律法特别留意。

延康元年（220年），其父曹丕继位魏王，此时曹叡年仅十五岁，就被汉献帝封为武德侯。同年，曹丕登基为帝。

黄初二年（221年），曹叡被封齐公。同年，由于生母甄氏冒犯了父亲曹丕而被赐死，曹叡因此被贬为平原侯。而且因为其母的缘故，曹叡虽为曹丕的长子，但没有及时被立为储君。

黄初三年（222年），曹叡被其父封为平原王。

曹丕在立储一事上，作为长子的曹叡因为其母甄姬的原因并没有得到曹丕的青睐。先前曹丕称帝时，特别宠爱皇子曹霖，曾旁敲侧击地询问安国亭侯卫臻曹叡的情况，卫臻只是称曹叡才德兼备，而闭口不言其他。后来曹丕因其皇后郭氏无子，诏令曹叡过继给郭皇后。但曹叡因生母死非善终，内心愤愤不平。后来不得已，开始恭敬地侍奉郭后，每日早晚都往皇后宫中定省问安。郭后也因自己无子，对曹叡更加慈爱。文帝认为曹叡先前既有不满，便想立旧妾徐姬之子京兆王曹礼为嗣，故太子之位始终未定。

因为储位悬而未决，所以曹叡的生活如履薄冰。在他府中，与其往来的无论家臣官吏、还是师长友伴，一律取品行正直的人充任，互相匡扶，勉励矫正。处理事务小心谨慎，避免遭到责罚。侍奉文帝和郭皇后十分孝顺，以此博取曹丕与郭皇后的欢心。而且曹叡在其父曹丕的面前也极力打造仁德的形象。曹叡一次随曹丕狩猎，见到母子两鹿。文帝射杀了鹿母，命令曹叡射杀子鹿，曹叡不从，说：“陛下已经杀掉了母鹿，臣实在不忍心再杀掉它的孩子。”说完哭泣不已。文帝于是放下弓箭，深感惊奇，而确定了立曹叡为太子的心意。

黄初七年（226年）五月十六日，文帝曹丕病危，最终册立平原王曹叡为皇太子，托孤于曹真、司马懿、陈群、曹休等人。

黄初七年（226年）五月十七日，文帝驾崩。年轻的曹叡在洛阳即位，是为魏明帝。在曹真、曹休、陈群和司马懿等人的辅佐下，开始了他十二年的执政生涯。

曹叡即位后，尊太后为太皇太后，皇后为皇太后，追谥其母甄夫人曰文昭皇后，封其弟曹蕤为阳平王。 同年八月，孙权进攻江夏，江夏太守文聘坚守。朝臣商议发兵救援，曹叡则认为孙权的军队擅长水战，这次之所以敢于不用水战而转到陆上攻城，不过趁文聘防守不严而突然袭击，今已相持，则不会持久。”在这之前，曹叡曾派治书侍御史荀禹慰劳戍边将士，得知吴军进犯的消息，便在去江夏的路上沿途召集各县兵马，加上自己身边的骑从卫士共计步骑兵千余人。抵达江夏城外，荀禹指挥军队借山势举火向吴兵发起攻击，吴军果然撤退。

辛巳，曹叡封皇子曹礒为清河王，东吴将军诸葛瑾、张霸等又率部进犯襄阳。抚军大将军司马懿指挥魏军大破吴军，斩张霸。征东大将军曹休也在寻阳击败了其他东吴军队。朝廷一一论功行赏。十月，曹礒病逝。十二月曹叡大封群臣，封钟繇为太傅，曹休为大司马，曹真为大将军，华歆为太尉，王朗为司徒，陈群为司空，司马懿为骠骑大将军。

太和元年（227年），西平郡麴英反叛，连杀临羌令、西都长等地方官员，于是派遣将军郝邵、鹿磐率兵平定叛乱，斩杀了麴英。十二月，封毛皇后的父亲毛嘉为列侯。新城太守孟达叛乱，诏令骠骑将军司马懿讨伐。

太和二年（228年），司马懿攻破新城，孟达被斩。蜀相诸葛亮第一次北伐，天水、南安、安定三郡的官吏和百姓皆叛魏归蜀，曹叡派曹真、张郃等人拒敌，并亲往长安压阵。不久，马谡被张郃大破于街亭，蜀军撤退回到汉中。九月，大司马曹休与东吴大将陆逊在石亭开战，魏军败北。

同年十二月，诸葛亮第二次北伐，包围陈仓，大将军曹真遣将军费曜等人带兵阻击。正值辽东太守公孙恭被侄儿公孙渊谋夺了官位，为稳定后方，朝廷只好任命公孙渊为辽东太守。

太和三年（229年），四月，元城王曹礼病死。六月二十一日，繁阳王曹穆死。二十六日，曹叡追尊在东汉桓帝时当过大长秋的高祖曹腾为高皇帝，夫人吴氏为高皇后。十月，把平望观改名为听讼观。十一月间洛阳宗庙建成，特派朝廷礼官太常韩暨持节到邺城迎高皇帝、太皇帝、武帝、文帝的神位。十二月十日，尊奉各位先帝神位进入洛阳宗庙。二十四日，大月氏王波调派使者来朝拜，向明帝进献珍奇礼物。曹叡封波调为大月氏王。

太和四年（230年）二月四日，曹叡诏令说：“世上朴实有用的文章，都是深受王教的影响。自汉末战乱以来，儒家经典衰微，年轻人的兴趣和追求，也不放在经典的学习和研究上，这岂不是官府训导不力，在官员的选拔任用上不重德行造成的严重后果吗？官吏们只有真正学通一部经典，其才识方可胜任管理百姓的能力。对博学高才者要严格考核，从中选拔真正的优秀者立即予以重用，而对那些华而不实的无能之辈，则一律予以罢退。”十日，曹叡又传令太傅三公，将文帝所著《典论》一书刻在石碑上，立于宗庙门外。十五日，任命大将军曹真为大司马，骠骑将军司马懿为大将军，辽东太守公孙渊为车骑将军。四月，太傅钟繇病死。六月十一日，太皇太后卞氏去世。十九日，曹叡到上庸郡巡视。七月，将武宣卞后葬于武帝的高陵。接着，传诏命大司马曹真、大将军司马懿率魏军伐蜀。八月五日，明帝东巡，遣使者以一头公牛的特礼祭祀中岳山神。十九日到达许昌宫。九月，连降大雨，伊水、洛水、黄河、汉水等洪水泛滥，乃诏令曹真、司马懿等人回师。十月十一日，曹叡一行返回洛阳宫。十六日，曹叡传令各地：狱中所押囚犯除殊死刑的死囚外，一律按罪过大小由家人赎回。十一月，太白犯岁星。十二月，改葬文昭甄皇后于朝阳陵。二十三日，诏令公卿们为朝廷举荐贤良之人。

太和五年（231年）正月，曹叡亲往属他名下的籍田中从事农耕。三月，大司马曹真病死。诸葛亮率蜀军进犯天水一带，明帝诏令大将军司马懿统兵抗击。自去年十月以来半年无雨。九月，曹叡率朝臣举行盛大的祭祀求雨仪式。四月，北方鲜卑附义王轲比能率族人及丁零大人儿禅到幽州贡献名马，又重设护匈奴中郎将。七月六日，蜀军自动回撤，朝廷对抵抗蜀军有功者分别封爵晋位加以褒奖。十五日，皇后生皇子曹殷，传令大赦天下。

太和六年（232年）三月七日，曹叡东巡，所经之处，嘱咐对年老体弱的鳏寡孤独者赐以谷物和衣帛。四月六日，曹叡到达许昌宫。五月，皇子曹殷夭折，追封谥号为安平哀王。七月，提升卫尉董昭为司徒。九月，曹叡巡行到摩陂。传令大修许昌宫，新建景福、承光二殿。这年十月，殄夷将军田豫率部在成山征讨吴将周贺，击败吴军并将周贺斩首。十一月二十七日，陈思王曹植去世。十二月，曹叡返回许昌宫。

青龙元年（233年），鲜卑步度根与轲比能合，曹叡命秦朗率中军征讨，步度根及轲比能败走漠北，步度根部将泄归泥再度叛降。九月，屯驻安定地区保卫边塞的匈奴首领胡薄居姿职等人又率部反叛，大将军司马懿派部将胡遵指挥平叛，很快击溃叛军并迫使叛军首领投降。到十月份，步度根部落的另一首领戴胡阿狼泥等人到并州，表示愿意归降魏军。骁骑将军秦朗乃班师回朝。十二月，车骑将军公孙渊将前来劝降的东吴特使张弥、许晏二人斩首上报。公孙渊被封为大司马乐浪公。

青龙二年（234年）三月六日，汉献帝禅位曹氏后被封为山阳公的刘协病逝，曹叡穿素服致哀，并派特使参加葬礼。四月，诸葛亮第五次北伐，司马懿前去防守。不久，诸葛亮病逝，蜀军退。同时，孙权亦大举北犯，曹叡亲征东吴，未至，孙权已败走。十二月，曹叡诏令主管司法的官员修订法律条令，删改大辟刑为减死罪。

青龙三年（235年）二月八日，皇太后郭氏驾崩。三月十一日，葬文德郭皇后于魏文帝首阳陵涧西。曹叡开始大修宫殿，治洛阳宫，起昭阳、太极殿，筑总章观，消耗大量人力，影响了农业。又将民间有姿色的妇女，强行充入后宫。大臣杨阜、高堂隆等人数次进谏，曹叡不听。

青龙四年（236年）四月，曹叡诏令设置崇文观，征召天下善于撰属的人进观。五月十三日，司徒董昭病死。十五日，北方肃慎国进献用眓木制成的石弩弓箭。六月初一，曹叡诏令说：“从前有虞氏把五刑之状画成图像公榜出去，百姓就不再触犯法律；周代虽设置了刑法却很少用得着。我自继位以来，虽极力效仿以往各朝代帝王们施政的长处，想重现过去好的社会风气，但现在看来，想做到那些并不是件容易事。法令越是明确地昭示天下，违法的人越是增多，刑罚实行得普遍，而各种犯罪活动仍不能制止。既然如此，我打算把过去所颁布法令中的一些苛刻条文，大多予以免除，这也是救百姓性命的一片真诚心愿。听说各地审断的犯人每年多达数百，这岂不是我在治理国家中引导不够，使百姓对违反法令看成不以为然，而刑罚上又采用一些苛严的手段，从而把百姓引入误区吗？有关执法人员在议定案件的处理意见时，务应宽松为本。有些向我请求宽恕的犯人，往往还来不及申诉情由案子已经判决，这怎么有利于搞清事实，从而做到合情合理地决断呢？现今我特诏令廷尉及各郡国所有司法官员，今后再遇有应处以死罪的囚犯，在案情全部清理并决断后，除谋反之类大逆罪及亲手杀人的凶犯外，其他死罪犯人都应尽快通知其家属。如有向我请求宽恕的犯人，司法机关应将他所写的陈请书信和有关的案情文书一起送给我，我当尽力设法保其生命。望将此诏布告天下，使天下的官吏百姓都能知道我的心愿。”七月，辽东高句丽国王宫将东吴孙权派去联络的特使胡卫等人斩首，并将首级送到幽州。十二月十五日，司空陈群去世。十七日，曹叡行巡至许昌宫。

青龙五年、景初元年（237年），曹叡从魏兴郡中分出魏阳，锡郡中分出安富、上庸等地新设上庸郡，同时撤销锡郡建制，把锡县划归魏兴郡。辽东公孙渊反，自称燕王。

景初二年（238年），司马懿出兵征讨辽东，获胜。六月，曹叡赐予日本卑弥呼金印，封其为“亲魏倭王”，曹叡的健康开始恶化。之后，密遣带方太守刘昕、乐浪太守鲜于嗣越海定二郡，诸韩国臣智加赐邑君印绶，其次与邑长。其俗好衣帻，下户诣郡朝谒，皆假衣帻，自服印绶衣帻千有馀人。同年年底，曹叡病危，立燕王曹宇为大将军，欲属以后事，曹宇推辞，于是曹叡听中书刘放、孙资之言改立曹爽为大将军，同司马懿共同辅政。

当初在青龙三年，寿春某农民之妻自称是天神所派，应居住在皇宫中，为帝家祛灾辟邪，纳福增寿。她取水给犯病的人喝，饮者多能治愈。曹叡于是专门为她在后宫修筑了宫殿，又下诏褒扬她的才能，特别地宠爱。等到曹叡病重，饮她的泉水却不见效果，一怒之下将她杀掉。

景初三年（239年）正月初一，崩洛阳嘉福殿，《魏书》载他逝世于九龙前殿，年仅三十六岁，谥号明皇帝，庙号魏烈祖。正月二十七日，葬于高平陵。其太子曹芳继位。

曹叡处事沉着、刚毅，明识善断，即位不久就政由己出，使几个辅政大臣形同虚设。同时注重法理。他诏令设置律博士，改革汉法，制订新律。又下令删简死刑条款，减少死罪；除死刑外，可以用财赎罪；减鞭杖之刑，以免苦打成招。

在他曹叡登基不久，就遇到内外敌人的攻击，黄初七年（226年）八月孙权攻江夏、襄阳，太和元年（227年）孟达反叛，太和五年（231年），鲜卑与蜀汉联手进犯，到青龙二年（234年）为止诸葛亮五次进攻曹魏，234年孙权攻合肥。魏明帝成功地抵御了这些内外战争。他重用曹真、张郃、司马懿等名将与诸葛亮作战。235年诸葛亮死后，魏蜀边境上的情况有所减缓。同年，轲比能被曹魏派遣的刺客所杀，鲜卑“种落离散，互相侵伐，强者远遁，弱者请服”，北疆也得以安定。

景初元年（237年），辽东公孙渊反魏，自立为燕王。此年，曹叡令司马懿攻辽东，司马懿遂带兵四万，和牛金、胡遵等出征辽东，大破燕军，杀公孙渊，成功收复辽东。

曹叡还用心制诗度曲。他征召文士置于崇文馆，鼓励其文学创作。曹叡能诗文，善乐府，与其祖父曹操、父曹丕并称魏之“三祖”。

虞氏（？ - ？），明帝元配，平原王妃，于曹叡即位后被遣黜。毛氏（？ - 237年），227年封为皇后，237年曹叡将毛皇后赐死，谥号明悼皇后。郭氏（？ - 264年），239年封为皇后，次年成为皇太后。264年去世，谥号明元皇后。

据《魏略》记载，魏明帝后宫妃嫔尚众，人员共达数万。正史载少帝曹芳时期，仅明帝留下的才人尚有至少六十四位。

张才人，后为大将军曹爽所纳。何才人，后为大将军曹爽所纳。

曹冏（？ - 226年），226年立为清河王，同年去世。曹穆（？ - 229年），228年立为繁阳王，229年去世。曹殷（231年 - 232年），231年出生，232年去世。

曹询（231年 - 244年），曹叡养子，231年出生，235年立为秦王，244年去世。曹芳（232年 - 274年），字兰卿，一说为任城王曹楷之子。232年生，235年立为齐王，后即皇帝位。

曹淑（？ - 232年），232年去世，追谥平原懿公主。齐长公主（？ - ？），先后下嫁中书令李丰之子李韬、中书侍郎任恺。

陈寿《三国志·魏书·明帝纪》

司马光《资治通鉴·卷第七十四·魏纪六》

1994年《三国演义》：王光辉饰演曹叡。

2002年《洛神》：邓一君饰演曹叡。

2010年《新三国》：杨德民饰演曹叡。

2013年《新洛神》：邱国泰饰演曹叡。

2017年《军师联盟》：刘欢饰演曹叡。