朱标生于元顺帝至正十五年(1355年)九月，正史记载其乃孝慈高皇后马皇后所出，是为朱元璋的嫡长子，吴晗指出朱标出生在太平陈迪家中 。朱标出生时，父亲朱元璋正在率军攻打集庆(今南京)，长子的出世，给酣战中的朱元璋带来了莫大的欣喜。得报后，朱元璋兴奋地在当地的一座山上刻石曰:"到此山者，不患无嗣。"兴奋之余，也对儿子抱以极大的希望。至正二十年(1360年)，便让宋濂等名儒为师授其经学，接受教育。

至正二十四年(1364年)，在应天府自立为吴王，并立朱标为世子。至正二十七年(1367年)，朱元璋令十三岁的朱标赴临濠祭拜祖墓，希望藉机训练他将来为人君的本领，临行前，朱元璋教导说:"古代像商高宗、周成王，都知道小民的疾苦，所以在位勤俭，成为守成的好君主。你生长富贵，习于安乐。外出，沿途浏览，可以知道鞍马勤劳，要好好观察百姓的生业以知衣食艰难，体察民情的好恶以知风俗美恶。到老家后，要认真访求父老，以知我创业的不易。"

洪武元年(1368年)，大明王朝建立，朱标被立为太子。朱元璋对朱标极其爱护，命詹同考历代东宫官制，并选拔功勋道德老成者兼领东宫，辅导太子。其中左丞相李善长兼太子少师，右丞相徐达兼太子少傅，中书平章录军国重事常遇春兼太子少保，右都督冯胜兼右詹事，中书平章政事胡美、廖永忠、李伯升兼同知詹事院事，中书左、右丞赵庸、王溥兼副詹事，中书参政杨宪兼詹事丞，傅瓛兼詹事，同知大都督康茂才、张兴祖兼左右率府使，大都督府副使顾时、孙兴祖同知左右率府事，大都督府事吴桢、耿炳文兼左右率府副使，御史大夫邓愈、汤和兼谕德，御史中丞刘基、章溢兼赞善大夫，治书侍御史文原吉、范显祖兼太子宾客，不再与东宫外另设府僚，意在朱元璋外出征战期间，由太子监国、方便各将军丞相辅佐。 此外还在宫中特设大本堂，贮藏各种古今图书，让诸名儒轮班为太子和诸王讲课，并挑选国子监学生国琦、王璞、张杰等十多个才俊青年伴读。

在教学中，太子的一言一行，都被要求按礼法行事。朱元璋自己也时常赐宴赋诗，商榷古今。他曾特地对教育太子和诸王等人的儒臣说:"我的孩子们将来是要治国管事的，教育的方法，要紧的是正心，心一正万事就办得了，心不正，诸欲交攻，要不得。你要用实学教导，用不著学一般文士，光是记诵辞章，一无好处。"故此，除了让太子诵习儒家经典，又专门选了一批德行高雅的端人正士，又以梁贞、王仪为太子宾客，秦庸、卢德明、张昌为太子谕德，让他们把"帝王之道，礼乐之教，和往古成败之迹，民间稼穑之事"，朝夕向太子讲授。朱元璋还常常以自己的经历训导太子，要他明白创业的不易，守成的艰辛。朱标尽管生于安乐，但并无纨绔之习。他生性聪颖、忠厚，颇能领会，而且还尽心受教，对宋濂等人言必称师父，后宋濂一家牵扯进胡惟庸案中，朱元璋想处死宋濂，经马皇后及太子力保，才得免一死。长大后，温文儒雅，慈仁殷勤，颇具儒者风范。

洪武四年(1371年)四月，朱标与常氏成婚。洪武七年(1374年)长子朱雄英出生，洪武十年(1377年)次子朱允炆出生。这年朱标二十二岁，朱元璋见他年纪已长，遂令今后一切政事并启太子处分，然后奏闻。有意让太子"日临群臣，听断诸司启事，以练习国政"。并告诫说:"我所以要你每日和群臣见面，听断和批阅各衙门报告，学习办事，要记住几个原则:一是仁，能仁才不会失于疏暴;一是明，能明才不会惑于奸佞;一是勤，只有勤勤恳恳，才不会溺于安逸;一是断，有决断，便不致牵于文法。我从作皇帝以来，从没偷过懒，一切事务，惟恐处理得有毫发不当，有负上天付托。天不亮就起床，到半夜才得安息，这是你天天看见的。你能够学我，照著办，才能保得住天下。"从此，朱标开始学习并协助其父处理日常政务。在这过程中，他每每希望实行"宽通平易之政"，但终多因与朱元璋意趣不合而难行其道。

洪武二十四年(1391年)八月，朱标受命巡抚陕西。另一方面，时秦王朱樉多有过失，被召回京师，也要他趁机调查一下秦王的言行。朱标巡视归来后，献陕西地图，又替秦王说情调解，朱元璋才让朱樉回西安。

朱标自秦中视察返京后不久患病，在生病期间还向太祖上书关于筹建都城的事。洪武二十五年(1392年)5月17日，朱标病薨。太子去世后太祖痛哭不已，祔葬孝陵东，即明东陵，谥"懿文太子"。朱允炆即位后追尊为孝康皇帝，庙号兴宗，明成祖靖难以后复称懿文太子。

根据清朝张廷玉奉命编撰的《明史 ·第115卷》记载，正值壮年的朱标于洪武二十五年(1392年)时患病去世，未即皇位。至于是什么病，没有具体说明，只有寥寥几笔，说是风寒，就把这个温文儒雅、敦厚善良的皇太子淹没在历史尘埃中。

但是根据明末清初傅维麟撰写的《明书 》记载，朱标早逝是因为和朱元璋发生争吵，精神压力过大，郁闷而致。这和明朝何乔远撰写的《名山藏》中写的朱标的死因雷同，不过，这两种解释似乎都难以让人信服。即便是《名山藏》是在《明史》之前，何乔远为人也刚直不阿，但是他是万历十四年(1586年)的进士，崇祯年间的工部右侍郎，在记载上多少会考虑到天子的形象。