刘炟生于建武中元二年（57年），是汉明帝刘庄的第五个儿子，母为贾贵人。永平三年（60年）二月十九日，刘炟被立为皇太子，时年三岁。刘炟年少宽容，爱好儒术，很受父亲汉明帝的器重。
永平十八年（75年）八月初六日，汉明帝去世，皇太子刘炟即皇帝位，时年十九岁，是为汉章帝，尊嫡母皇后马氏（明德皇后）为皇太后。八月十六日，葬汉明帝于显节陵。十月初二日，大赦天下。
章和二年（88年）二月三十日，汉章帝在章德前殿去世，时年三十三岁，谥号孝章皇帝，庙号肃宗。汉章帝遗诏不起寝庙，一概依照安葬汉明帝的制度。三月十八日，汉章帝被安葬于敬陵（今河南洛阳东南）。
汉章帝即位后，励精图治，注重农桑，兴修水利，减轻徭役，衣食朴素，实行“与民休息”，并且“好儒术”，使得东汉经济、文化在此时得到很大的发展。这时思想也比较活跃，如王充等。此时政治清明，经济繁荣。章帝还两度派班超出使西域，使得西域地区重新称藩于汉。因为明、章两代大体承继了光武之施政方针，励精图治，使文治、武功都有很大的成就，故史称“明章之治”。但由于过分抬高儒教，致使一些官员求虚丢实，开始腐败。而且章帝过于放纵外戚，导致汉和帝时期外戚专权，种下了日后外戚专权和宦官专政的原因。
史称章帝忠厚仁义，笃于亲系，而且章帝的政令刑罚的确也是比较宽疏的。例如依东汉制度，官员贪污要禁锢三世，即三代人都不准为官。章帝废除了这项制度。而章帝对官员和贵族的赏赐，又往往超过规定的限额，造成国家财政的困难，且把这些负担都转嫁到人民头上。可见章帝之宽疏，并非完全建立在原则之上的。