Eubank Jr, 27, producerade en fin display för att vinna med marginalerna 118-110, 118-110 och 120-108 på Wembley Arena.
Det var bara det sjätte nederlaget för Abrahams 52-kampkarriär.
Eubank Jr kommer nu att delta i den invigda World Boxing Super Series - en åttamannaturnering med några av de största namnen i divisionen.
WBA mästare George Groves och andra Britons Callum Smith och Jamie Cox är också i tävlingen, som har en $ 50m ( £ 38m) prisfond.
Eubank Jr kommer att kämpa Turkiets Avni Yildirim i Super Series kvartsfinal på hösten, med semifinaler i januari och en majfinal i en turnering som organisatörer säger kommer att "ändra världen av boxning".
Abraham, 37, har slagit Storbritanniens Paul Smith (två gånger) och Martin Murray i sin karriär och förlorade på punkter till Carl Froch i november 2010.
Men tysken, som har haft världstitlar på mellanvikt och supermedelvikt, var utklassad av den yngre mannen.
Eubank tog sitt rekord till 25 segrar och ett nederlag och kände att han gjorde "ett uttalande" med segern. Han sade till ITV Sport: " Han är den mest hållbara motståndare jag har mött. Jag slog honom med varje slag i boken.
"Jag är nöjd med föreställningen. Jag måste visa mina färdigheter, jag måste gå de 12 rundorna och få erfarenhet av."
Hans far, Chris Eubank Sr, tidigare världsmästare i två vikter, tillade: "Jag tror att han är bäst i världen. Under de kommande nio månaderna, kommer han att kunna rensa skiffer och komma bort med Muhammad Ali Trophy och alla bälten."
På underkortet behöll Wales Lee Selby sin IBF världsfjäderviktstitel med en enhällig poäng som vann över Argentinas Jonathan Victor Barros.
Selby, 30 år, slog ner argentinen i den sista omgången innan han fick en bred dom, med en domare som fick den 119-108 och två som markerade den som 117-110.
I fjäderviktsdivisionen, Sheffield-baserade Kid Galahad upprätthöll sin obesegrade rekord med en 10: e-round stopp av mexikanska Jose Cayetano.
Galahad, 27, har nu vunnit alla 22 av sina professionella matcher och denna seger såg honom samla den lediga IBF Inter-Continental titel.
Liverpools Robbie Davies Jr drabbades av sitt första professionella nederlag i 16 tävlingar som han stoppades i den sista omgången av sin super lättvikt bout med Polens Michal Syrowatka.
Martin Joseph Ward höll fast vid sitt brittiska superfjäderbälte och fick också titeln Samväldet med en enhällig poäng vinna över tidigare obesegrade Anthony Cacace.
Få alla de senaste boxningsnyheterna skickade direkt till din enhet med aviseringar i BBC Sport-appen. Ta reda på mer här.
Chris Eubank Jr behöll sin supermedelviktstitel i IBO genom att slå den tidigare världsmästaren Arthur Abraham i två vikter med en enhällig vinst.