吳明出身書香世家,早年就讀長沙長郡中學、南京金陵大學農學院,後壽五四運動影響,轉至北京法文專修館學習,準備前往法國留學。吳明於1919年底結業,先前往上海參加勞工運動,並參與共產主義團體的籌建;同年赴法國勤工儉學,期間與周恩來、趙世炎等人組成中共旅法組織。1921年,吳明因參加學生運動而遭到遣返,後在上海組織社會主義青年團;次年轉往海南,以教職身分掩護中共擴張組織。
吳明於1924年加入國民黨,於黃埔軍校第二期步兵科學習,期間隨軍校教導團參加第一次東征,駐留潮州受訓,再參加討伐滇桂軍之戰。吳明畢業後被編入國民革命軍第四軍,在北伐期間已升任政治部副主任,後調為第十一軍第二十四師(師長葉挺)政治部秘書,並參加中共南昌暴動。暴動失敗後,吳明隨殘部退往粵東,後前往上海活動,不久與中共脫離關係,改入粵軍領袖陳銘樞部下擔任幕僚。1933年,吳明隨陳銘樞發動閩變,任興泉省副省長,負責於中共進行聯繫。
閩變失敗後,吳明逃往香港,後在上海、重慶等地隱居,直到國共內戰期間才回到北平。中共建政後,吳明曾出任中共中央人民政府政務院參事、國務院參事、全國政協委員等,但仍於文革期間遭到迫害。1968年3月7日,吳明病逝於北京。