1849年（清道光二十九年）10月4日（农历八月十九日）出生于广东番禺县龙导尾乡（今广州海珠区）（龙导尾街）。其父邓焕庄，专营茶叶生意，尝于广州及津、沪、汉、香港、秦皇岛等地开设祥发源茶庄，并始建邓氏家祠。因邓焕庄与妻子郭氏饱受世道黑暗和战乱之苦，殷切盼望邓氏家业昌盛，就给他们的独生子起名为邓永昌；然而家业兴旺谈何容易，离不开时势和国运的大环境，故知情达理的邓焕庄又将其子改名为邓世昌，字正卿。
邓世昌从小资质聪颖，勤奋好学，在家乡以优异成绩学完小学学业。邓焕庄觉得，无论将来让儿子继承自己的事业，还是从事别的事业，都必须学习洋文，进而学习外国先进科学知识。这在把英语当作“蛮夷之语”的当时来说，是惊世骇俗的。当他携世昌到了上海之后，先让他进了教会学校，师从欧人学习英语、算术。世昌接受新知识能力很强，学业上进步极快，在很短时间内，就能与洋师对话，并能看阅英美原版书籍。洋师对他赞赏有加，十分喜欢这个聪明伶俐的学生。
1867年（清同治六年），沈葆桢出任福州马尾船政大臣，同时开办前学堂制造班和后学堂驾驶管轮班。学堂开始招生，生源主要为福建本地资质聪颖、粗通文字的16岁以下学生，后由于生源不足，招生一直扩展到广东、香港一带，并将年龄要求放宽到20岁以上。邓世昌得知此消息后立即禀告父亲，要求报考。开明的父亲毫不犹豫地答应了他的请求。邓世昌回到广州，参加考试，成绩优秀，顺利考取驾驶专业。当时参加报考的学生，家境贫寒之士占大多数，其次是受到外国影响的家庭和商人子弟、外国学堂学生。报名者必须将三代名讳、职业、保举人功名经历填写保结，并要取其父兄及本人的甘结。
驾驶专业学生除学习英语、数学外，还学习航海天文学、航行理论和地理，经五年堂课学习后毕业。1871年（清同治十年）邓世昌从军后“第一次”回广州家乡探亲。
堂课教育，仅是海军教育的第一步。要成为合格的海军军官，需经练习舰的实习。1873年（清同治十二年），邓世昌和其他同学一起登上“建威”练船，开始了他们渴望已久的海上远航。这次航习，先后到达厦门、香港、新加坡、槟榔屿，历时四个月。海天荡漾，有时数日不见远山，有时岛屿萦回，沙线交错。练习舰经受各种考验。去时由教员躬督驾驶，各学员逐段眷注航海日记，测量太阳和星座的位置，练习操纵各种仪器。返航时学员们轮流驾驶，教师将航海日记仔细勘对。经过二年舰课实习后毕业。
邓世昌在船政学堂攻读五年，自始至终，奋发学习，自强不息，各门功课考核皆列优等。“凡风涛、沙线、天文、地理、测量、电算、行阵诸法，暨中外交涉例文，靡不研究精通”尤其是在随“建威”练船到南洋的实习中，表现出实际驾驶、管理舰船很高的素质和技能，深得外教的好评。加之年龄在同学中偏大，比较稳重和老练。正因如此，沈葆桢很看重他，称赞他是船政学堂中“最伶俐的青年”之一。1874年（清同治十三年）2月，被船政大臣沈葆桢奖以五品军功，任命为“琛航”运输船大副。船政学堂培养的军官开始指挥军舰，这是中国军事教育史上的一件大事，它开辟了院校教育的先河。
1875年（光绪元年）正值日本侵略军窥台湾、澎湖、基隆诸隘时，任“海东云”炮舰管带，巡守海口，获升千总。
1877年（光绪三年）2月，代理“扬武”巡洋舰大副。3月，福州船政局首次派学生去英国和法国留学，根据邓世昌的全面素质和表现，完全可以选入出洋留学之列，只是因为带船人才紧缺，才让他在国内风涛海浪中锤炼。事在人为，邓世昌虽未正式出国学习，但他作为海军良将，素质是出类拔萃的，所以李鸿章等人几次派他出国去接收新舰。邓世昌在出国接舰过程中，抓紧机会，虚心好学，弥补了未在国外深造的缺憾。
1878年（光绪四年）因“海东云”吨位较小，火力较弱，2月，沈葆桢调邓世昌任装备五尊前后膛炮的“振威”炮舰管带，并代理“扬武”快船管驾，奉命扼守澎湖、基隆等要塞。后获荐保守备，加都司衔。他在执行守备任务时坚决果断，用兵有方，抑制了日本侵略军的嚣张气焰。
1880年（光绪六年）年初，任“飞霆”蚊炮船管带。李鸿章为兴办北洋海军，派马建忠去考察、招收水师人才。马建忠奉命前往福建，听到了各方面对邓世昌的赞誉，并到邓世昌所带的“飞霆”蚊炮船察看，亲眼见到了兵船管理的井然有序，士卒训练有素，纪律严明，还多次与邓世昌交谈，对此马建忠给予很高评价。马建忠经考察后，向李鸿章汇报，并推荐邓世昌，说他“熟悉管驾事宜，为水师中不易得之才”。李鸿章也是识才之辈，同年夏天，将邓世昌调至北洋海军，任“镇南”蚊炮船管带。七月，“镇东”、“镇西”、“镇南”、“镇北”四舰巡弋渤海、黄海，“镇南”舰途触礁，邓世昌沉着指挥，旋即出险，但后因此事故而被撤职；同年底，北洋水师在英国定购的“超勇”、“扬威”两艘巡洋舰完工，丁汝昌水师官兵200余人赴英国接舰，邓世昌随往。
1881年（光绪七年）邓世昌十分珍惜赴英国接舰的机会，因为，他从福州船政学堂毕业后，服从水师初建时缺少管带的需要，就开始带船，未能到欧洲留学深造。此次到英国接舰，他努力学习加以弥补。他利用各种机会游历英国的著名工业城市，看到了机器大生产的宏伟壮观场面；他游历了英国海军的主要基地、港口，看到了一艘艘各种巨型战舰，领略了世界上最强大的海军是什么模样；他学习研究了英国皇家海军的规章制度和练兵之法，看到了北洋舰队在训练和管理上的巨大差距；他学习研究了英国海军的发展历史，尤其是仔细寻找称霸海洋一个多世纪的秘密。他到了格林尼治，参观了英国皇家海军学院。这座旧日的王宫，如今是世界海军的圣殿。船史陈列室里模型铁舰、三桅帆舰，以至古老的单层甲板木船，浓缩了人类征服海洋和在海洋上进行过鏖战的历史。在回廊的墙上，他看到了英国历代海军将领的油画像，最著名的是曾数次击败拿破仑舰队和一举歼灭法兰西联合舰队、赢得特拉法尔加角海战胜利的纳尔逊。他还专程去过伦敦的特拉法尔加广场（俗称鸽子广场），瞻仰了海军名将纳尔逊高大而逼真的雕塑像。他认真考察西方海军情况，悉心学习外国先进的军事技术和经验，将这些军事装备和训练方法细心地加以研究，取其长，为己所用。
1881年8月17日，“超勇”、“扬威”从英国纽卡斯尔港起航，开始了由英国到中国的漫长航行。这是中国海军首次驾驶军舰航行北大西洋——地中海——苏伊士运河——印度洋——西太平洋，经过的沿途各国，始知中国也有海军，均鸣礼炮致敬，这就大大扩大了中国的国际影响。此次清国水师首次到国外接舰，派出的操舰管带无疑是整个水师中最出类拔萃的。林泰曾操纵“超勇”舰，邓世昌操纵“扬威”舰。“超勇”、“扬威”两舰回国途中经历了惊险曲折。先是在地中海两舰失散，“扬威”因缺煤而在海上漂流了两昼夜，“超勇”获讯后去寻找接济。过苏伊士运河时，“超勇”的螺旋桨又触礁碰坏，经修理才继续航行。至10月15日，两舰终于到达香港，历时61天。之后，驶入江南制造总局，进行坞修。在上海经过整修后，“超勇”、“扬威”于11月22日驶抵天津大沽口。邓世昌因驾舰有功被清廷授予“勃勇巴图鲁”勇名，赏戴花翎，以都司补用，并被任命为“扬威”舰管带。此次出洋，他不仅扩大了眼界，由于潜心钻研，增加了学识，“益详练海战术”，而且最大的收获是在思想认识上发生了重大变化。
1882年（光绪八年）夏，朝鲜国内乱，正值李鸿章母亲病故，回合肥奔丧、丁忧，署直隶总督张靖达公树声，奏调浙江提督吴长庆率师东渡，命世昌以兵舰运送之。邓世昌驾“扬威”舰鼓轮疾驶，迅速异常，径赴朝鲜仁川海口，较日本兵船先到一日。比日舰载兵而来，我军已自仁川整队，径入朝鲜国都城办理竣事。日兵后至，争门不得入而罢。邓世昌率舰援朝，挫败日本侵朝计划，补升游击，赏给“勃勇巴图鲁”勇号。
1887年（光绪十三年）春，李鸿章奏派邓世昌率队赴英、德两国接收清政府向英、德订造的“致远舰”、“靖远舰”、“经远舰”、“来远舰”四艘巡洋舰。已是第二次出国接舰带船的邓世昌，此时已被大家公认是一个“西学湛深”、“精于训练”的海军专家。舰艇远航训练是海军官兵的必修课，特别是到深海大洋中去摔打。邓世昌认为，接舰实际上是不可多得的最好的远航训练，所以在接舰回国途中，积极组织海军将士认真进行海上训练。邓世昌在归途中因劳累过度，发了寒热。但他对自己要求很严格，作为管带，不论在何种情况下，都要对全舰的安全负全部责任，要坚守自己的岗位。于是，他撑着虚弱的身体，一步步艰难地走上驾驶台，“扶病监视行船”。不仅如此，他还带领全舰官兵在沿途进行不间断的各种操练，“终日变阵必数次”。操练的内容和科目，完全是实战可能发生的，符合战斗的需要，并且要求正规化：“时或操火险，时或操水险，时或作备攻状，时或作攻敌计，皆悬旗传令。”在邓世昌以身作则的激励下，舰上将士“莫不踊跃奋发，无错杂张皇状”。
光绪十三年（1887）七月，北洋海军在英、德两国订购的巡洋舰“致远”、“靖远”和装甲舰“经远”、“来远”竣工。邓世昌以营务处副将衔参将兼“致远”号管带身份，参加接带。途中屡经风涛，其他各舰水手病故甚多，惟“致远”舰因邓世昌措施得当，关怀士卒，无死亡者。
光绪十四年（1888）春，抵大沽。七月，邓率舰从丁汝昌镇压台湾吕家望起义。返回后，以总兵记名简放，加提督衔。八月，北洋舰队正式成军，分左、右、中、后四军，邓世昌授中军中营副将，仍充“致远”管带。同年底回国。因接舰有功，升副将，获加总兵衔，兼任“致远”舰管带。邓世昌与此舰相终始。
1888年（光绪十四年）台湾后山生番，时出滋扰，官军往剿失利，凶焰益炽。福建提督孙开华统军查办，李鸿章电檄（xí）世昌，随同北洋提督丁汝昌前往台湾助剿。世昌逐驾“致远”舰赴台湾埤（pí）南一带。惟时陆军苦战累月，虽迭有擒斩，终有山深篝（gōu）密，难以深入。及世昌驾舰驶至于附海之处，发炮轰攻，乃得水陆并进，痛加剿洗，折毁碉寨，将吕家望、大庄等番社老巢攻克，由是生番悉平。奉旨著以总兵记名简放，并加提督衔。邓世昌17年后“第二次”回广州家乡探亲，这次未能见到他的父亲，因为老人家已在几年前去世了。当时，他接到丧报，但军务在身，不能回家奔丧。这次回到家中，他哭昏在灵前，醒后挥泪写祭文，将未能见父亲一面视为“终身大戚”。
1889年（光绪十五年）2月20日，李鸿章奏北洋海军新设中军中营副将，请以邓世昌借补，任“致远”舰管带。
1891年（光绪十七年）李鸿章来威海检阅北洋海军，这是《北洋海军章程》制定后的首次大检阅。邓世昌平时训练部队，绝对不允许搞花架子。敌舰的距离须临机测定，且在敌我双方高速运动中。以邓世昌训练得力，奏准赏获“葛尔萨巴图鲁”勇号，并赐给三代一品封典。
1892年（光绪十八年）邓世昌“第三次”，也是最后一次回广州家乡探亲。
1894年（光绪二十年）邓世昌尝曰：“人谁不死，但愿死得其所尔”。9月17日在黄海大东沟海战中，邓世昌指挥“致远”舰奋勇作战，后在日舰围攻下，“致远”多处受伤全舰燃起大火，船身倾斜。邓世昌鼓励全舰官兵道：“吾辈从军卫国，早置生死于度外，今日之事，有死而已！”“倭舰专恃吉野，苟沉此舰，足以夺其气而成事”，毅然驾舰全速撞向日本主力舰“吉野”号右舷，决意与敌同归于尽。倭舰官兵见状大惊失色，集中炮火向“致远”射击，不幸一发炮弹击中“致远”舰的鱼雷发射管，管内鱼雷发生爆炸导致“致远”舰沉没。邓世昌坠落海中后，其随从以救生圈相救，被他拒绝，并说:“我立志杀敌报国，今死于海，义也，何求生为！”，所养的爱犬“太阳”亦游至其旁，口衔其臂以救，邓世昌誓与军舰共存亡，毅然按犬首入水，自己亦同沉没于波涛之中，与全舰官兵250余人一同壮烈殉国。
青史留名
邓世昌牺牲后举国震动，光绪帝垂泪撰联“此日漫挥天下泪，有公足壮海军威”，并赐予邓世昌“壮节公”谥号，追封“太子少保”，入祀京师昭忠祠，御笔亲撰祭文、碑文各一篇。李鸿章在《奏请优恤大东沟海军阵亡各员折》中为其表功，说：“……而邓世昌、刘步蟾等之功亦不可没者也”。清廷还赐给邓母一块用1.5公斤黄金制成的“教子有方”大匾，拨给邓家白银10万两以示抚恤。邓家用此款在原籍广东番禺为邓世昌修了衣冠冢，建起邓氏宗祠。威海卫百姓感其忠烈，也于1899年在成山上为邓世昌塑像建祠，以志永久敬仰。1996年12月28日，中国人民解放军海军命名新式远洋综合训练舰为“世昌”舰，以示纪念。
1894年9月17日，日本舰队突然袭击中国舰队，一场海战打响了，这就是黄海大战。战中，担任指挥的旗舰被击伤，大旗被击落，邓世昌立即下令在自己的舰上升起旗帜，吸引住敌舰。他指挥的致远号在战斗中最英勇，前后火炮一齐开火，连连击中日舰。日舰包围过来，致远号受了重伤，开始倾斜，炮弹也打光了。邓世昌感到最后时刻到了，对部下说：“我们就是死，也要死出中国海军的威风，报国的时刻到了！”他下令开足马力向日舰吉野号冲过去，要和它同归于尽，这大无畏的气概把日本人吓呆了。
这时，一发炮弹不幸击中“致远”舰的鱼雷发射管，使管内鱼雷发生爆炸导致“致远”舰沉没。200多名官兵大部分牺牲。邓世昌坠身入海，随从抛给他救生圈，他执意不接，爱犬“太阳”飞速游来，衔住他的衣服，使他无法下沉。可他见部下都没有生还，狠了狠心，将爱犬按入水中，一起沉入碧波，献出了宝贵的生命，享年45岁。
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