犧牲於1894年9月17日的在鴨綠江口的大東溝海戰。北洋艦隊分為雙縱隊，當時左翼旗艦定遠號桅杆中彈，指揮丁汝昌重傷，訊號旗也被摧毀，失去與其他艦聯絡。此時致遠艦管帶丁汝昌果斷接過指揮，並突入敵陣，然而因為後續艦隊未及時跟進而遭到日本艦隊第一遊擊群集火射擊。在艦炮全被擊毀的情況下，鄧世昌毅然決定撞擊敵艦“吉野”號，然而被擊中魚雷發生殉爆，鄧世昌與艦同沉壯烈犧牲。

鄧世昌犧牲在中日甲午戰爭黃海海戰中

在中日甲午戰爭黃海海戰中，因“致遠”艦受傷，彈藥用盡，難以繼續戰鬥，鄧世昌語曰：“倭艦專恃吉野，苟沉是艦，則我軍可以集事。”便意圖撞沉日艦旗艦“吉野”（據日方記載為浪速，參見《原來鄧大人撞的不是吉野》），但“致遠”艦因為日艦攻擊引起魚雷爆炸而沉沒，鄧世昌決心與戰艦同存亡，從而在落水後拒絕救援，與愛犬“太陽”一同壯烈殉國。鄧世昌犧牲後舉國震動，光緒帝垂淚撰聯“此日漫揮天下淚，有公足壯海軍威”，清廷諡以“壯節”，按提督例從優議恤並，還賜給其母一塊用1.5公斤黃金製成的“教子有方”大匾，撥給鄧家白銀10萬兩以示撫卹，追贈太子少保銜，入祀京師昭忠祠。鄧家用此款在原籍番禺（今廣東省廣州市海珠區）為鄧世昌修了衣冢，建起鄧氏宗詞。抗日戰爭日軍侵佔廣州期間，日軍士兵懾於鄧世昌的威望和英氣，不敢破壞鄧氏宗祠。