萧渊明年轻时历任显要职务，封爵贞阳侯，深得其叔父梁武帝萧衍的亲近宠爱。
太清年间（547年—549年），萧渊明担任豫州刺史。侯景背叛东魏投降南朝梁时，梁武帝命令萧渊明率领十万水、陆军队奔向彭城接应侯景，并趁机北伐，攻打东魏。梁武帝又命令兖州刺史、南康嗣王萧会理总领众帅，指示方略。
萧渊明渡过淮河没多久，就被魏军击败，萧渊明及其部众全部被魏军俘虏。东魏孝静帝元善见登上城楼，亲自引见萧渊明和众将帅，解除对他们的囚禁，送往晋阳。东魏丞相高澄对萧渊明的礼节非常隆重，对他说：“先王同梁主和好十多年，听说他拜佛的文辞常说敬奉魏主，以及先王，这很是梁主厚意。不料一朝失信，导致这场纷扰。自出师征伐，作战没有不胜利的，攻城没有不陷落的，今天想要和好，不是武力疲惫。边境上的事情，知道不是梁主的本意，应当是侯景违命煽动所致。您可派使者询问斟酌，如果还念先王情义，重新往来友好，我不敢违背先王的旨意，您及众人一并马上放回。”于是让人把萧渊明的信报告梁武帝，梁武帝就送信来慰问高澄。
承圣三年（554年），西魏攻陷江陵，杀害梁元帝萧绎。承圣四年（555年），北齐文宣帝高洋立萧渊明为南朝梁皇帝，让从前所抓获的梁将湛海珍等人都跟随萧渊明归还，命令上党王高涣率部下送行。
当时，南朝梁太尉王僧辩、司空陈霸先在建邺，推举晋安王萧方智任丞相。高洋赐予王僧辩、陈霸先玺书，王僧辩没有接受诏书。高涣于是进军，萧渊明又给王僧辩写信，往来再三，陈述利害，王僧辩起初不接受。不久高涣攻破东关，杀死裴之横，江南危急恐惧。王僧辩就启奏高涣要求接纳萧渊明，派船迎接。高涣以酒食款待南朝梁的将士，与萧渊明杀牲歃血，订立盟约。于是南朝梁的车马东渡长江，北齐的军队向北返回。侍中裴英起护送萧渊明进入建邺，萧渊明于是称帝，定都建邺，改年号为天成，大赦天下，立梁元帝第九子萧方智为太子，任命王僧辩为大司马。萧渊明上表派第二子萧章乘马疾驰到北齐京都，拜谢文宣帝高洋。
同年冬天，陈霸先诛杀王僧辩，废黜萧渊明，改立萧方智为帝，并以萧渊明为太傅、建安王。陈霸先给朝廷上表，说王僧辩阴谋篡逆，所以杀了他。萧方智请求向北齐称臣，永远作为附属国，北齐派遣行台司马恭和南朝梁人在历阳订立盟约。
太平元年（556年），诏令萧渊明前往。陈霸先还称属国，将派使者送萧渊明，适逢萧渊明毒疮发作于背而死。 梁元帝之孙萧庄称皇帝后，追谥其为闵皇帝。