1979年，就讀于濰坊醫學院臨床醫療專業，畢業獲得醫學學士學位。
1983年7月至1988年10月，在山東省腫瘤防治研究院擔任主治醫師。
1988年9月至1992年10月，在美國東弗吉尼亞醫學院做訪問學者。
1992年9月至1993年8月，擔任山東省腫瘤防治研究院副主任。
1993年8月至1995年6月，擔任山東省腫瘤防治研究院主任。
1995年6月至2001年3月，擔任山東省腫瘤防治研究院副院長。
1995年12月至2012年3月，擔任山東省醫學科學院副院長。
1997年4月至1997年9月，在美國哈佛大學放射腫瘤中心做訪問學者。
2001年3月，擔任山東省腫瘤防治研究院院長。
2001年，就讀于山東大學影像醫學與核醫學專業，畢業并獲得博士學位。
2011年11月，當選為中國工程院院士。
2012年4月，被任命為山東省醫學科學院名譽院長。
2019年，被聘為中國醫學科學院學術咨詢委員會學部委員。
2024年6月，被聘為中國衛生健康思想政治工作促進會醫院黨建研究分會名譽會長。
于金明在國際和中國國內率先開展了腫瘤的立體定向、適形、調強放療、影像引導的放療、生物學靶區、分子影像學和基因增敏等多項代表中國國內外先進水平的研究工作，其研究成果修改了美國、歐洲、加拿大和中國等多個國家的腫瘤臨床治療指南和規范。
據2022年6月中國工程院官網顯示，于金明共在中國國內外公開學術雜志上發表論文600余篇，其中在《Cancer》、《J Nucle Medi》、《Int J Rad Onc Biophysics》等SCI雜志收錄200余篇，出版專著20余部。
于金明多次應邀到美國哈佛大學、斯坦福大學等國際大學和醫療機構進行學術講座，多次應邀到美國腫瘤年會（ASCO）和美國放射腫瘤學年會（ASTRO）等歐美國際學術大會做主題報告。
據2022年6月廈門大學附屬第一醫院官網顯示，于金明主持和參與國家“863”、“十一五”、“十二五”和國家自然科學基金等項目20余項。
2013年，于金明向山東省醫學科學院捐出了自己獲得的山東省科學技術最高獎獎金和院士獎金共220萬元設立了科技創新基金，用于獎勵醫科院范圍內在科研工作中鍥而不舍、刻苦攻關、勇攀高峰的青年專業技術人員。
2015年，于金明自愿捐出自己的科研獎勵220萬元設立“山東省腫瘤醫院科技創新獎”，用于獎勵在科技創新中取得優異成績的醫院職工。
2021年10月15日下午，中國工程院院士于金明和夫人于安倫正式向濰坊醫學院捐贈人民幣100萬元，設立愛生創新基金。
2003年，憑借腫瘤精確放療臨床應用系列研究，獲得山東省科學技術獎一等獎。
2004年，憑借動態多葉光柵適形調強放射治療系統，獲得山東省科學技術獎一等獎。
2006年，憑借逆向動態適形調強放療系統的研發與推廣應用，獲得國家科學技術進步獎二等獎。
2009年，憑借功能影像技術引導的腫瘤放射治療研究，獲得國家科學技術進步獎二等獎。
2010年，憑借腫瘤精確放射治療系列研究，獲得山東省科學技術進步獎特等獎。
2014年，憑借18FFETNIMPET/CT檢測腦膠質瘤乏氧與惡性進展關系的研究，獲得美國臨床腫瘤學會大會優秀獎。
2017年，憑借肺癌精準放射治療關鍵技術研究與臨床應用，獲得國家科學技術進步獎二等獎。
2000年，被山東省總工會授予山東省富民興魯勞動獎章。
2001年，被山東省科學技術委員會授予山東省十大中青年科技專家。
2001年，被中華全國總工會授予全國五一勞動獎章。
2004年，被人事部、衛生部、國家中醫藥管理局授予全國衛生系統先進工作者。
2004年，被山東省人民政府授予山東省有突出貢獻的中青年專家。
2005年，被國務院授予全國先進工作者。
2008年，被衛生部、國家中醫藥管理局授予衛生部有突出貢獻中青年專家。
2011年，被中國工程院授予中國工程院院士。
2015年，被何梁何利基金會授予何梁何利基金科學與技術進步獎。
2019年，被中國醫學科學院授予中國醫學科學院學術咨詢委員會學部委員。
于金明院士是中國精確放射治療技術的主要開拓者之一，在突破制約放療療效的兩大瓶頸——靶區精確勾畫和射線精確施照方面做出了突出貢獻。（中國工程院評）
“晨起見群星，夜讀伴孤燈，”“五加二”、“白加黑”是于金明工作的常態。為了挽救更多病人的生命，于金明分秒必爭，時時刻刻在與時間賽跑。集眾多的榮譽和獎項于一身，于金明卻把這些看得很淡，他給自己定義的院士是“為醫院看家護院的戰士、為患者守護健康的衛士、與癌癥對決廝殺的斗士、為醫學發展拼搏的勇士”，他不忘當初所立學醫之志，精準做事、低調做人，以對事業的執著追求和對科學的無限熱愛作為自己對祖國最好的報答。（《健康報》評）
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