司马绍幼年聪明，受到父亲 司马睿特殊的宠爱。 永嘉元年（307年），司马绍随父亲司马睿一同移镇建业（后改建康，今江苏南京）。

建兴元年（313年），晋愍帝 司马邺继位，升任司马睿为左丞相 ，司马绍拜任为东中郎将，镇守 广陵。

建武元年（317年）三月初九日，司马睿即晋王位 。四月初四日，司马睿立司马绍为晋王太子。

太兴元年（318年）三月初十日，司马睿即位称帝，是为 晋元帝。 三月二十四日，晋元帝立司马绍为皇太子。

司马绍性情极为孝顺，有文才武略，敬贤爱客，喜好文章辞藻。当时的名臣，从 王导、 庾亮到 温峤、 桓彝、 阮放等，都被亲近看重。曾经与大臣们辩论圣人真假之意，王导等人的意见也不能使司马绍屈从。又好习武艺，善于安抚将士。当时江东人才济济，远近都归心于司马绍。

王敦之乱时，王室六军溃败，司马绍欲率将士与叛军决战，登上车子将要出发， 中庶子温峤坚决谏阻，抽剑斩断马套绳，这才作罢。

王敦平素认为司马绍神武有明略，为朝野人氏所钦佩信赖，打算用不孝的罪名废黜他。于是大会百官，当众问温峤：“皇太子有什么功德值得称道？”声色俱厉，定要使温峤说出废太子的话。温峤回答说：“探讨高深的治国之道，使国家长治久安，这不是见识短浅的人所能认识的。从礼的角度看，这就是孝。”大臣们都认为温峤的意见是正确的，王敦的阴谋遂被阻止。

永昌元年（322年）闰十一月初十日，司马睿去世 ，闰十一月十一日，皇太子司马绍即皇帝位，大赦天下，是为 晋明帝，尊生母荀氏为建安郡君。 太宁元年（323年）二月，司马绍将父亲晋元帝安葬在 建平陵。 六月初六日，司马绍立妃 庾文君为皇后。

王敦虽于永昌元年（322年）就回到武昌遥控朝廷，但因为图谋篡位，于太宁元年（323年）暗示要朝廷征召自己入朝，司马绍于是以手诏征召王敦。同年， 王允之乘酒宴而知道王敦的图谋，于是回京告诉其父 王舒，王舒于是与王导一同报告晋明帝，得以早作防备。

及后，司马绍积极准备京师 建康的防护 ，最终于当年七月成功击败王敦派来进攻的军队，平定了 王敦之乱。王敦之乱被平定后，司马绍下令不再问罪于王敦一众官属，又分别以 应詹为 江州刺史、 刘遐为 徐州刺史、 陶侃为荆州刺史、王舒为 湘州刺史，重整各州形势，消除王敦以王氏宗族各领诸州以凌弱帝室的失衡情形。

太宁三年（325年）三月初二日，司马绍立长子 司马衍为皇太子。 闰八月十九日（10月12日），司马绍健康状况不佳，召太宰、西阳王 司马羕，司徒 王导，尚书令 卞壶，车骑将军 郗鉴，护军将军 庾亮，领军将军 陆晔，丹杨尹 温峤，一起接受遗诏，辅助皇太子司马衍。闰八月二十五日（10月18日），司马绍病逝于东堂，享年二十七岁。闰八月二十六日（10月19日），皇太子司马衍即皇帝位 ，是为 晋成帝，为父亲司马绍上谥号为明皇帝， 庙号肃祖（《资治通鉴》作肃宗 ）。九月十一日，司马衍将司马绍按葬于武平陵。

司马绍聪明敏捷能随机断事，尤其明白事理。在位期间兵乱连年，饥荒不断，死于饥荒战乱瘟疫者过人口之半，国家空虚社会凋敝十分严重，国事极端艰难。又值王敦挟兵威而震慑人主，将欲窃夺神器。司马绍虚与周旋，养成其恶，以弱制强，潜心谋划，当机独断，肃清大凶。又调整荆、湘等四州将领，以分散长江上游地方势力，拨乱反正，加强根本而削弱枝叶，虽在位时间短暂，但对安定国家大局的影响很是深远。

东晋自建国以来，北方侨姓士族与南方 吴姓士族之间的矛盾一直很尖锐，吴姓士族往往受到排挤与压制。明帝为了稳定东晋政权，临终前一个月，还下诏说：“吴时将相名贤之胄，有能纂修家训，又忠孝仁义，静己守真，不闻于时者，州郡中正亟以名闻，勿有所遗。”力图调解这个矛盾，以期打破宗族界限，为国家选拔人才。在临终遗言中，他要诸臣为自己治丧时“务从简约”，不得奢侈。

司马绍年幼时，其父晋元帝闲坐，将他放置在膝前，正遇 长安使者来，因问司马绍说：“你说日与长安哪个远？”司马绍回答说：“长安近，不曾听说过人从日边来，由此就可以知道了。”晋元帝觉得奇异。第二天，群臣宴会时又问他这个问题，回答说：“日近。”晋元帝脸色一变说：“怎么和昨天说的不同呢？”司马绍回答说：“抬头就望见日，但却望不见长安。”由此晋元帝更觉得他是个奇童。

司马绍想挖池塘，修亭台，他的父亲晋元帝不答应。当时司马绍还是太子，喜欢招养武士。有一晚半夜叫这些人挖池塘，到天亮就挖成。这就是当时的太子西池。 据说是 东吴时所挖成的，名叫西苑，后来淤泥积满，司马绍时又修复，故俗称太子西池。

太宁元年（323年）六月，王敦将举兵向京师进发，晋明帝暗中得知，于是骑着巴滇骏马微服出行，到王敦驻地 于湖，沿着王敦的营区走了一圈就出来了。王敦的士兵发现了，说：“这不是普通人啊！”这天王敦白天睡觉，梦见太阳绕其城，受惊而起，说：“这必定是黄胡须的鲜卑奴来了。”司马绍的母亲荀氏是燕代人，司马绍状貌类似外族人，胡须，所以王敦这样说。于是王敦派五个骑兵去寻找追赶晋明帝。晋明帝也策马奔驰而去，马拉粪时，就浇上冷水。遇到旅舍卖饭的老妇，送给她一把七宝鞭，对她说：“后面有骑兵来，可把此鞭给他们看。”过了片刻，追骑来到旅舍，问老妇，老妇说：“人已经走远了。”并把七宝鞭拿出来给他们看。五个士兵传递着玩赏，停留了很久。又见马粪是冷的，认为确实已走远，便停止追赶。晋明帝因此得以脱身。

一次，王导和温峤一起谒见司马绍，司马绍问温峤前代统一天下的原因是什么。温峤还没有回答，一会儿，王导说：“温峤年轻，还不熟悉这一段的事，请允许臣为陛下说明。”王导就一一叙说晋宣帝 司马懿开始创业的时候，诛灭有名望的家族，宠幸并栽培赞成自己的人，以及晋文帝 司马昭晚年杀高贵乡公 曹髦的事。司马绍听后，掩面伏在坐床上，说：“如果像您说的那样，晋朝天下又怎能长久呢！”

《 世说新语·假谲》记载，王敦称司马绍为：“黄须鲜卑奴”，并称其相貌特征是“黄须”。注引《 异苑》所载，王敦语作：“黄头鲜卑奴”，并加以解释：“帝所生母荀氏， 燕国人，故貌类焉”。黄头指的是金发，黄须指的是黄胡子，可见司马绍的相貌特征就是金发黄胡子，具有白种人的相貌特征。

《晋书·卷六·帝纪第六》亦载，王敦称司马绍为“黄须鲜卑奴”，并称“帝状类外氏，须黄，敦故谓帝云”，明确指出司马绍的相貌与其母族相近，说明其母族的相貌具有白种人的特征。既然司马绍被称为“黄头鲜卑奴”或“黄须鲜卑奴”，其生母荀氏应为 鲜卑人。

司马绍生母荀氏的身份是宫人，《晋书·后妃传》未载其出身，《晋书·卷六·帝纪第六》称其为“燕代人”，据《晋书·地理志上》：“起 雁门以东，尽辽阳，为 燕代”，则“燕代”一词显然指的是地理范畴。但《晋书·刘聪载记》称“鲜卑之众星布燕代”，足见燕代地区是鲜卑人的主要分布区，《 晋书》之所以称荀氏为燕代人，是本着为尊者讳的原则，不直书荀氏为鲜卑人，而以与鲜卑人关系至为密切的燕代地区代指。《 异苑》称荀氏为“燕国人”，此燕国是指鲜卑人建立的前燕政权，也是以此暗示荀氏是鲜卑人。

东晋人认为，司马绍因母亲是 鲜卑人而相貌类似于鲜卑人，所以才被称为“黄头鲜卑奴”或“黄须鲜卑奴”，证明“黄头”或“黄须”正是鲜卑人的相貌特征。金发是白种人的显着特征之一，可见鲜卑人、至少是东部鲜卑人中，存在相当数量的白种人。不仅东晋人把“黄头”或“黄须”看成是鲜卑人的相貌特征，在唐朝人的观念中，鲜卑人的相貌特征仍具有金发碧眼等白种人的特点。

曹毗《晋江左宗庙歌》之六：“明明肃祖，阐弘帝胙。英风夙发，清晖载路。奸逆纵忒，罔式皇度。躬振朱旗，遂豁天步。宏猷渊塞，高罗云布。品物咸宁，洪基永固。”

南朝齐· 谢赫《 古画品录》：“虽略于形色，颇得神气。笔迹超越，亦有奇观。”

唐· 房玄龄等《 晋书》：“帝聪明有机断，尤精物理。于时兵凶岁饥，死疫过半，虚弊既甚，事极艰虞。属王敦挟震主之威，将移神器。帝骑驱遵养，以弱制强，潜谋独断，廓清大昆。改授荆、湘等四州，以分上流之势，拨乱反正，强本弱枝。虽享国日浅，而规模弘远矣。”

清· 王夫之《 读通鉴论》：“明帝不夭，中原其复矣乎！天假五胡以乱中夏，气数之穷也，帝乃早世！王敦之横，元帝惴惴而崩，帝以幼冲当多难，举动伟然出人意表，可不谓神武哉？”

父亲：晋元帝 司马睿

母亲：宫人荀氏，死后追赠豫章郡君

弟弟

二弟：琅邪孝王 司马裒，司马绍同母弟

三弟：东海哀王 司马冲

四弟：武陵威王 司马晞

五弟：琅邪悼王 司马焕

六弟：晋简文帝 司马昱

姐妹

寻阳公主，嫁 荀羡

明穆皇后 庾文君， 庾琛之女， 庾亮妹，生 晋成帝、 晋康帝

儿子

晋成帝 司马衍

晋康帝 司马岳

女儿

南康公主 司马兴男，下嫁 桓温

庐陵公主司马南弟，下嫁 刘惔

南郡悼公主，下嫁 羊曼之子 羊贲

2016年电视剧《 书圣王羲之》： 张子文饰演司马绍。