1867年考入福州船政学堂后学堂，学习驾驶、枪炮诸术，“卒业试第一”。1872年“会考闽、广驾驶生，复冠其曹。”1874年，擢充建威管带。次年秋，被派赴英国、法国，研习枪炮、水雷。1876年春归国，荐保都司。1877年赴英国留学。1879年，经英国海军部考试，获优等文凭。留学归国后，留职北洋，任镇北炮舰管带。1882年，被派赴德国协驾定远等舰，并资练习。1885年，督带定远等舰回国，派充定远管带，授参将。不久，升副将，赏加强勇巴图鲁勇号。1888年9月，北洋舰队正式成军。由于对创建北洋舰队卓有贡献，他被任命为右翼总兵兼旗舰定远管带。1894年甲午战争爆发。9月17日，北洋舰队与日本联合舰队在黄海相遇，展开激战。开战之初，北洋舰队摆成“人字阵，他乘坐的定远恰在“人”字尖上，冲锋在前，将日本联合舰队拦腰斩断，连创其比睿、赤城、西京丸诸舰，并击毙赤城舰长海军少佐坂元八郎太。到下午3点，敌5艘战舰将定远、镇远包围。他英勇果断，以熟练的航海技巧，“指挥进退，时刻变换”，使“敌炮不能取准”。并掌握时机，重创日军旗舰松岛，使其不得不仓皇遁逃。黄海海战后，北洋舰队驶回威海。因丁汝昌离舰养伤，由他代理提督。1895年2月5日凌晨3时半，日本鱼雷艇从南口进威海港偷袭，定远中雷进水，势将沉没。在这千钧一发之际，他沉着勇敢，下领砍断锚链，将舰驶到刘公岛铁码头东侧的浅滩搁浅，作水炮台使用，配合其他各舰，先后击退敌人8次进攻。到2月10日，舰上储备弹药全部打光，为不使战舰落入敌手，他下令炸沉定远。当天夜里，毅然自杀殉国，实践了“船亡与亡，志节懔然”的誓言。