1243年，真金生于漠北，忽必烈请海云为其摩顶命名，海云以世间万物以真金最贵，故取汉名真金。
在真金少年时代，忽必烈把真金的教育交给汉儒姚枢，并命勋臣后代土木各儿等为伴读。姚枢等对真金“日以三纲五常、先哲格言熏陶德性”，并以《孝经》作为启蒙课本教授真金。
1253年夏天，姚枢随忽必烈征大理，改命窦默接任师职，是为真金第二位老师。忽必烈出征前，将玉带钩赐给窦默，对他说：“这东西是内府故物，你是老人，应当佩戴，并且让我儿子见了这个如同见我。”
同时命刘秉忠之弟子王恂为真金的伴读。王恂长期侍奉真金，经常灌输三纲五常、为学之道及历代治乱的道理，真金深受其影响。
1260年，忽必烈即位，次年十二月，封真金为燕王，领中书省事。
1273年二月，忽必烈下诏立嫡长子真金为皇太子；三月十三日，派遣伯颜持节授玉册金宝，举行册封仪式。
册文的内容是：“皇帝若曰：咨尔皇太子真金，仰惟太祖皇帝遗训，嫡子中有克嗣服继统者，豫选定之。是用立太宗英文皇帝，以绍隆丕构。自时厥后，为不显立冢嫡，遂启争端。朕上遵祖宗宏规，下协昆弟佥同之议，乃从燕邸，即立尔为皇太子，积有日矣。比者儒臣敷奏，国家定立储嗣，宜有册命，此典礼也。今遣摄太尉、左丞相伯颜持节授尔玉册金宝。於戏！圣武燕谋，尔其承奉。昆弟宗亲，尔其和协。使仁孝显于躬行，抑可谓不负所托矣。尚其戒哉，勿替朕命。”
真金主张轻徭薄赋、与民休息，对主张理财搜刮阿合马深恶痛绝，一直“恶其奸恶，未尝少假颜色”。
据说曾用弓打阿合马的头，打得他头破血流，但阿合马敢怒不敢言，当忽必烈问他脸上伤痕从何而来时，阿合马只好回答是被马踢伤的，正好真金在侧，当即呵斥道：“你说得无耻，（这是我）真金打的！”还有一次是他当着忽必烈的面，狠狠拳殴阿合马，因此阿合马对真金十分畏惧。史载“阿合马所畏惮者，独太子尔”。
真金深受儒学熏陶，渗透在他的一言一行之中。他非常孝顺，每当忽必烈有病时，真金忧形于色，夜不能寐，听说察必皇后中风，他当即悲泣，穿衣服还没束带就前赴探望。听说母亲去世以后，他从猎所奔赴，勺饮不入口者终日。他崇尚俭朴，他穿的绫袷脏了，命令侍臣加以染治，侍臣请再换件织绫。
真金说：“吾欲织百端，非难也。顾是物未敝，岂宜弃之？”东宫香殿成，工匠请凿石为池，如曲水流觞故事。真金说：“古有肉林酒池，尔欲吾效之耶！”不许。
真金喜爱讨论儒家经典与历代史籍，“每与诸王近臣习射之暇，辄讲论经典，若《资治通鉴》、《贞观政要》，王恂、许衡所述辽、金帝王行事要略，下至《武经》等书，从容片言之间，苟有允惬，未尝不为之洒然改容”。在谥册中也称真金“尊师问道，日御经筵”，像王恂、白栋等儒臣等都朝夕不出东宫，陪伴在真金身边，而待制李谦、太常宋衜尤加咨访，毫无隔阂。
真金听到汉成帝不绝驰道、唐肃宗改绛纱袍为朱明服的故事后，大喜曰：“使吾行之，亦当若此。”又说到邢峙制止北齐太子吃“邪蒿”，真金对宫臣说：“菜名邪蒿，未必果邪也。虽食之，岂遽使人不正邪？”张九思回答说：“古人设戒，义固当尔。”
真金之死，与1285年的禅位风波有关，他因此而忧惧成疾，于阴历十二月十日病死，享年四十三岁。而在《青衫》一书中，作者加自己的编撰，既推迟了他的逝世日期，也让他死于主人公“鱼幸”之手，难免有胡诌之言，但生病之事，却是属实。
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真金死后，忽必烈于次年正月初一停止朝贺，为其上谥号为“明孝”。
册文是：“于戏，故皇太子某，天姿玉裕，茂德渊冲。朕绍纂丕图，仰遵太祖圣武皇帝遗训，以尔世嫡元孙，誉望攸属，爰从燕邸，正位春宫，愈贵能谦，居贞益慎。及夫听政，揆叙有方，至于睦亲，昆仲无间，尊师问道，日御经筵，视膳候安，时询内竖，佐予柔理，惠彼小民。方念神器匪轻，投艰有托，岂期前星掩耀，永隔幽明，日居月诸，怀思曷已？比者大臣敷奏，宜易名奉祀，光崇彝典。今遣某官特册赐尔谥曰明孝太子，永昭遗懿，式慰朕怀，尚翼明灵，歆承宠渥。
历史上对真金太子的评价很高：
耶律铸：“象辂长归不再朝，痛心监抚事徒劳。一生盛德乾坤重，万古英名日月高。兰殿好风谁领略，桂宫愁雨自萧骚。如何龙武楼中月，空照丹霞旧佩刀。”
赵孟頫：“储宫仁孝而敬慎，问安视膳之暇，顺美几谏，天下阴受其赐多矣。”
《元史》：“至元以来，天下臻于太平，人材辈出，太子优礼遇之，在师友之列者，非朝廷名德，则布衣节行之士，德意未尝少衰。宋絮磐告老而归，官其婿于东平，以终养。孔洙自江南入觐，则责张九思学圣人之道，不知有圣人之后。其大雅不群，本于天性，中外归心焉。”
《新元史》：“太子性至孝，尝从幸宜兴州，帝不豫，忧形于色，竟夕不寐。闻母后暴得风疾，即悲泣，衣不加带而入省。及后崩，太子居丧，勺饮不入口者终日，