蔡明父亲是大学教授，母亲是主任医师，她自幼酷爱文艺，曾是中央电视台银河少年合唱团的演员。上小学四年级时，北京电影制片厂为筹拍《海霞》在全国选“小海霞”，蔡明成为候选人之一。初中毕业后，在父亲的支持下，蔡明进入了北影厂演员剧团。[6]
1989年，在影片《倒蛋部队》中饰演一个农村女青年。[3]
1990年，在影片《恋爱角》中饰演一个爱情失意的大龄女青年。[7]蔡明的第一个小品叫《普拉尼特的长发》，与陈佩斯、朱时茂合演，1990年在北京台亮相。[8]
1991年，蔡明首次登上央视春节联欢晚会舞台，与巩汉林合作表演了小品《陌生人》，一举成名。[6]同年在导演陈国星执导的影片《离婚大战》中饰小歌星英子。
1993年，蔡明开始与郭达搭档。他们在春节联欢晚会表演了小品《黄土坡》，被称为小品中的经典，同时也奠定了他们成为黄金搭档的基础。[2]
2000年，蔡明在电视剧《闲人马大姐》中饰演马大姐，该角色成为蔡明饰演的经典角色之一。同年获得《中国大众电视》老百姓最喜爱影视明星等荣誉称号。
2007年，蔡明以国家一级演员身份两次担任中央电视台电视小品大赛评委。[9]
2009年大年初二，由蔡明主演的电视剧《眼花缭乱》在BTV全国首播。在《眼花缭乱》中，蔡明扮演了美籍华人温迪。并与老搭档郭达在电视剧中首度携手合作。[6]
2014年，在电视剧《嫁个老公过日子》中饰演刘慧荣。[12]
截至2014年，蔡明已22次登上央视春晚舞台表演小品。[1]
2015年2月18日，蔡明第23次登上央视春晚，与潘长江、穆雪峰一起表演小品《车站奇遇》。[13]
2016年2月7日，蔡明在2016年中央电视台春节联欢晚会上表演小品《网购奇遇》。[14]
2017年1月27日，蔡明在2017年中央电视台春节联欢晚会与潘长江、潘斌龙表演小品《老伴》。[15]2月11日，参加中央电视台元宵晚会，演唱歌曲《看山看水看中国》。[16]4月，受邀参加东方卫视星素喜剧挑战竞技秀节目《笑声传奇》。[17]
2018年2月，蔡明在2018年中央电视台春节联欢晚会与潘长江、贾冰表演小品《学车》。[5]
2019年2月4日，2019年中央广播电视总台春节联欢晚会，蔡明与葛优、潘长江、乔杉、翟天临、郭晓小表演小品《“儿子”来了》[18]；8月2日，与岳云鹏、佟丽娅、韩童生、田雨、刘威、袁弘、大鹏、邢佳栋、雷佳音、华少等演员联袂出演暑期最爆笑电影《鼠胆英雄》[19]。10月1日，在上映的电影《雪人奇缘》中，蔡明为女主角小艺奶奶配音。[20]
2020年7月，参加东方卫视职场文化代际互动真人秀《花样实习生》，担任B站实习生[21]；7月9日晚7点，蔡明以一位名叫“菜菜子Nanako”的Vup的身份在B站正式出道。[22]12月12日，蔡明出演综艺节目《上新了·故宫》第三季第八期。[23]
从1983年开始，蔡明慢慢结识了丁秋星。蔡明15岁进北影厂剧团工作，21岁那年，在一次团拜活动中遇到了丁秋星。[24]丁秋星从蔡明的同事那里要到了她拍戏所在地的地址，正在拍戏的蔡明，每天都能收到丁秋星的来信，戏拍完了，她收到了丁秋星整整100封情书。[25]经过两年多的恋爱，1985年8月，蔡明和丁秋星结婚了。[26]1986年7月，他们的儿子丁丁出生了。为了蔡明发展前途，丁秋星决定挑起家庭重担。[27-28]
蔡明的儿子丁丁从北京电影学院导演系毕业后，做了一名编剧。《泰囧》编剧之一就是他。