1901年，邓中夏发蒙于族办私塾增经门学。1911年，入宜章县高等小学堂，后考入郴郡第七联合中学（今郴州一中）。1915年春，考入长沙湖南高等师范学校文史专修科。
北大学生
1917年，邓中夏随父进京，考入北京大学国文门（文学系）。在北大任教的李大钊的引导和十月革命的鼓舞影响下，邓中夏开始研究马列主义，并积极投入当时的反帝爱国斗争，成为学校中的积极分子。
1919年3月，邓中夏等发起组织旨在“增进平民知识，唤起平民之自觉心”的北京大学平民教育讲演团，带领讲演团的同志到街头演讲，使群众懂得了许多反帝反封建的道理。5月4日，邓中夏和北大同学一起，参加了具有历史意义的反帝爱国运动。5月6日，北京中等以上学校学生联合会成立，邓中夏被推为北京联合会总务干事。1920年3月，在李大钊的领导下，邓中夏、何孟雄、黄日葵、高尚德、罗章龙等秘密组织了马克思学说研究会。1920年5月18日，邓中夏来到长沙，和老朋友毛泽东一起商量成立湖南学生联合会，参加到全国学生联合会。
1920年10月，邓中夏参加北京共产主义小组，是共产主义小组的最早成员之一。
1920年11月，北京社会主义青年团成立，邓中夏成为这个组织的成员。1921年中国共产党正式成立后，中国社会主义青年团临时中央局也在上海组成。根据临时中央局的要求，于同年12月建立了社会主义青年团北京地方执行委员会，邓中夏当选为书记。
1921年初，邓中夏创办长辛店劳动补习学校，11月出版进步刊物《劳动音》，在工人群众中宣传马克思主义。
1921年8月，作为中国共产党公开领导工人运动总机构的中国劳动组合书记部在上海成立。邓中夏担任北方分部主任，负责领导北方工人运动。
1922年5月1日，邓中夏被选为长辛店工人的代表，出席在广州召开的第一次全国劳动大会，当选为中国劳动组合书记部主任。同年7月，他出席党的二大，参与二大宣言和党的民主革命纲领的制定，被选为中央执行委员。
1923年2月邓中夏参与发动和领导京汉铁路工人二七大罢工，并在全国发动了劳动立法运动。 1923年4月，他受李大钊推荐参加创办国民党和共产党合办的上海大学，任总务长。在上海大学任职的二年中，他聘请了蔡和森、瞿秋白、恽代英、张太雷、任弼时、李达、肖楚女、李立三等一大批共产党员到校任教，利用上海大学为党培养人才。
1923年8月，中国社会主义青年团第二次代表大会在南京举行。大会接受了共产党所确定的建立革命统一战线的方针，同意青年团员以个人名义加入国民党。大会选举7人组成中央执行委员会，邓中夏被选为中央执行委员会委员。大会组织临时中央局，邓中夏被推选为委员长，主持团中央的工作。
1923年10月，参与创办《中国青年》杂志。
1924年11月，邓中夏在《中国工人》第2期发表文章《我们的力量》，批评陈独秀《中国国民革命与社会各阶级》一文中所提出的中国工人阶级在数量上、质量上都幼稚的论点。邓中夏举出事实：产业工人数已达189.5万人，有组织工人已达27万人。提出中国的无产阶级是在本国的资产阶级尽管幼稚，中国的无产阶级却能成长壮大。文章反对以心理解释社会现象。指出：无产阶级一面增强自己的力量，一面督促团结各阶级微弱的散漫的力量，联合成一个革命的力量，方能成就国民革命及社会革命两种伟大事业。1924年中国工人运动又掀起高潮，邓中夏离开了青年团工作岗位，专心致力于上海工人运动。他在上海工作期间，撰写了不少文章，对工人运动、青年运动、农民运动和士兵运动等方面的重要问题提出了不少卓越见解。
1925年4月，邓中夏受党的委派，离开上海，筹备并组织全国第二次劳动大会，成立中华全国总工会，任秘书长兼宣传部长。为响应五卅运动的号召，他组织和领导了著名的省港大罢工。
1927年4月12日蒋介石发动反革命政变后，邓中夏坚决主张在南昌举行武装起义，并受中共中央派遣于1927年7月20日到九江，与李立三、谭平山、叶挺、聂荣臻等开会，分析形势，提出建议。随后，他又参加了中共中央为挽救革命而在汉口召开的“八七”会议，坚决拥护会议确定的土地革命和武装反抗国民党反动派的总方针，被选为中央临时政治局候补委员。后任江苏省书记并兼中共中央机关刊物《布尔什维克》编委，并曾兼任中央军事部代部长。在大革命失败后的严重白色恐怖中，他受中央派遣来到上海，恢复党的组织，传达八七会议精神，领导开展武装斗争。
1928年2月，邓中夏又被派往香港，任广东省委代理书记。2月末，由于密探得到密报，邓中夏在香港被捕入狱。1928年3月18日，赤色职工国际第四次代表大会在莫斯科召开，虽然邓中夏没有出席这次大会，但由于邓中夏领导中国工人运动在国内和国际上的巨大影响，被选为赤色职工国际中央执行局委员。5月，经周恩来等组织营救，从香港出狱，回到上海，立刻得到前往莫斯科出席中共六大的通知，前往苏联。到达莫斯科后，和周恩来、瞿秋白等，一起筹办中共六大。6月18日，邓中夏和周恩来、瞿秋白等一起，参加了在莫斯科召开的中国共产党第六次全国代表大会，并当选为候补中央委员。
1930年7月19日，邓中夏从莫斯科回到上海。9月，在周恩来和瞿秋白同志的强力支持下，邓中夏被党中央派往苏区，领导红二军团和湘鄂西苏区革命根据地工作。1931年1月，王明篡夺中共中央领导权后，邓中夏被撤掉全部职务，于31年底，回到上海，等候中央的发落。1932年秋，党组织委派邓中夏担任全国赤色互济总会主任兼党团书记，从事国民党统治区的地下工作。
1933年5月15日晚，邓中夏在互济总会援救长家研究和布置工作，被法国租界巡捕逮捕。邓中夏化名施义，据理力争，还请律师史良等人帮助自己辨护。任凭敌人严刑拷打，他始终不暴露自己的身份。后因一同被捕的互济总会援救部长林素琴经不起敌人的威逼利诱，供出了邓中夏的真实身份。国民党中央党部立即收买了法租界巡捕房，邓中夏被引渡解往南京，押往南京国民党宪兵司令部监狱。在狱中，他以共产党员的坚定信念和钢铁意志，挺住了敌人金钱厚禄的利诱和严刑拷打的摧残。
1933年9月21日黎明，在雨花台下，邓中夏高呼“打倒国民党！”“中国共产党万岁！”口号，为共产主义事业英勇地献出了自己的宝贵的生命。牺牲时，年仅39岁。