邓恩铭出生于一个贫苦农民家庭，生长在贵州少数民族山乡，幼年靠亲友资助求学。6岁上私塾，10岁进入到荔泉书院读书。1917年秋毕业后，他走出“天无三日晴，地无三里平，人无三分银”的贫寒区域，到了有外国租界的山东半岛，投奔过继给黄家当县官的二叔黄泽沛（曾在益都、淄川、沂水等地做官）。并由二叔资助于1918年进入济南山东省立第一中学读书。
1919年5月4日，五四运动爆发后，在“五四”爱国运动的影响下，他积极参加反帝反封建的斗争，并在斗争中接受了马克思主义。他积极参加北京学生爱国运动，被选为学生自治会领导人兼出版部部长，主编校报，组织学生参加罢课运动。在共同的斗争中，他同省立第一师范学生王尽美结成了亲密战友。他与王尽美组织学生抵制日货，反对卖国条约，积极参加宣传、演讲、罢课、游行等活动，成为学生界有影响的人物之一。
1920年加入共产主义小组，11月21日他与王尽美等组织励新学会，邓恩铭被选为学会领导成员之一。学会出版以介绍新文化、新思想为宗旨的《励新》半月刊，他在《励新》半月刊上发表文章，介绍俄国十月革命，揭露社会黑暗，抨击旧礼教、旧教育等社会现状。1920年底，他同王尽美发起组织了“马克思主义研究会”，经常在一起阅读马克思、恩格斯的著作和介绍苏维埃俄国的书刊。
1921年7月，邓恩铭与王尽美代表山东的济南共产主义小组，赴上海出席中国共产党第一次全国代表大会，与其他代表共同创建了中国共产党。在12名党的创始人中，有两名来自济南，一个是王尽美，另一个是邓恩铭。当时，邓恩铭年仅20岁，是12名代表中年纪最轻的，也是唯一的少数民族代表。会上，同毛泽东、董必武、陈潭秋、何叔衡、李达、王烬美等同一起坚持马列主义建党原则，建立了中国无产阶级的政党—中国共产党。1921年9月，又同王尽美等发起建立济南马克思学说研究会，会员发展到五六十人。在中共中央代表的帮助下，建立了中共中央直属的中共山东区支部，任支部委员。邓恩铭在山东区支部的领导下，积极从事党的组织、宣传工作和工运工作。
1922年1月，邓恩铭赴莫斯科参加了共产国际召开的远东各国共产党和民族革命团体第一次代表大会，受到列宁的亲切接见。邓恩铭在苏俄参观时，从面包分配标准中看到共产党员应该作出的表率作用，终生以此要求自己；他自身勤俭，并同侵吞党的经费的腐败分子进行斗争。他在那里留下的终生最难忘的印象，是实行的每日面包分配标准——红军士兵2磅，工人1.5磅，机关人员1磅，共产党员3/4磅。就此，他明确了一个共产党员应该做出的表率作用，后来始终以此来要求自己。
1922年6月，他从苏联回到山东后，一方面大力宣传社会主义的优越性，一方面仍然致力于党组织的发展和山东工人运动的发动。他的叔父发现他参加革命活动，既惊又怕，极力阻挠，要他安分守己，求取功名。他父母在家乡给他定了亲，来信催逼他回家结婚，想以此来拖住他。邓恩铭在给父母的信中说：“……儿主张既定，决不更改。”表达了他在革命道路上义无反顾的崇高精神。
中共“二大”以后，遵照党中央会议精神和党组织的决定，山东党的工作重点是加强工人运动。邓恩铭在淄博煤矿区住了下来，亲自调查了解矿工的劳动生活状况，向工人介绍世界各国及中国各地工人运动形势，教育工人认识本阶级的力量，组织起来同资本家作斗争。在他的领导下，矿区工人很快组织起“矿区工会淄博部”，并建立了淄博矿区第一个党支部－洪山矿区党支部，使淄博矿区的工人运动蓬勃开展起来。
1922年底，邓恩铭赴青岛创建党组织。1923年1月，日本归还青岛后，邓恩铭又被派往青岛工作。他以东镇小学教员为公开职业，秘密进行宣传工作和组织发展工作。
1923年9月，在青岛工程事务所所长唐恩良家中约七、八个进步学生秘密集会。宣扬马列主义。1923年底，建立了青岛第一个党支部，担任中共直属青岛支部书记。
1924年春，中共青岛支部改为中共青岛市地方执行委员会，邓恩铭任书记。在青岛工作期间，他经常身着短裤短褂，化装成工人，深入工厂车间、铁路车站和职工家庭，启发工人觉悟，建立工会组织。
1925年2月8日，组织领导青岛胶济铁路工人大罢工，成立了胶济铁路总工会。威震千里胶济线，迫使铁路局答应了工人的部分要求。1925年4～5月，又组织领导了青岛纱厂工人大罢工，成为“五卅运动”的先导。罢工工人达到1.8万人，形成了青岛历史上震惊中外的第一次罢工高潮。他在青岛的活动，引起了反动当局极大惊恐。他还参与领导了四方机厂的工人大罢工和青岛全市工人大罢工，组织成立青岛市各界联合会和市总工会。在斗争中，他充分发挥了组织和领导才能，使罢工取得了全面的胜利。1925年8月，他被任命为中共山东地方执行委员会书记。1925年11月，山东地区委员会机关遭到破坏，他被捕入狱，遭残酷折磨。后因患肺结核，经党组织多方营救，得以保外就医。1926年6月，他又再次秘密回到青岛，担任中共青岛市委书记，主持市委工作。
1926年6月，邓恩铭再次秘密回到青岛，主持市委工作。这时，青岛的党组织遭到很大破坏，急待恢复和整顿。他在极为困难的情况下，迅速恢复了青岛的党组织。
1927年4月，邓恩铭赴武汉出席中国共产党第五次全国代表大会，他到武汉向中央汇报工作，并到毛泽东举办的“农民运动讲习所”讲课，介绍山东工运、农运情况。1927年8月回山东后，任中共山东省执行委员会书记。大革命失败后，邓恩铭辗转山东各地青岛和济南之间，领导党组织开展斗争。
1928年7月，邓恩铭调回山东省委，而后在淄博矿区负责党的工作。1928年末，王复元出卖了省委机关，邓恩铭因此时正在机关中而被捕。这个叛徒随后还当了捕共队长，总在道口巡查辨认地下党员。翌年8月，王复元被中共中央特科派出的特务人员击毙于青岛中山路上。
1929年1月19日，因叛徒告密，省委机关遭破坏，邓恩铭在济南第二次被捕。他在法庭上和监狱里同敌人作了英勇的斗争，并组织领导了两次越狱斗争，第一次是1929年4月19日晚上，只有杨一辰一人逃出；第二次是7月21日晚饭后，在地下党的接应下，6人冲出监狱，他却因受刑过重，体弱多病，行动困难，被敌捕回打入死牢。国民党山东当局对他恨之入骨，面对敌人酷刑，邓恩铭依旧坚贞不屈。
1931年4月5日，与刘谦初、吴丽实等22位共产党员一起被国民党山东当局枪杀于济南纬八路刑场，牺牲时年仅30岁。
著有《灾民的我见》《济南女校概况》《青岛劳动概况》等。
相关诗词：
在狱中，邓恩铭同志写下《诀别》诗：
卅一年华转瞬间，壮志未酬奈何天。
不惜唯我身先死，后继频频慰九泉。
决心：
“读书济世闻鸡舞， 革命决心放胆尝。
为国牺牲殇是福， 在山樗栎寿嫌长。”
这首诗写于邓恩铭代表山东共产主义小组参加中国共产党成立大会之后。
邓恩铭是中国共产党第一次全国代表大会的少数民族代表，中国共产党创建人之一，山东中共党组织的创始人，中共山东省委书记，中共青岛市委书记。建立青岛第一个党支部，担任中共直属青岛支部书记；建立淄博矿区第一个党支部——洪山矿区党支部。
受过列宁接见的中共一大代表。
五四运动爆发后，邓恩铭参加北京学生爱国运动，组织学生参加罢课运动，组织学生抵制日货1920年11月，他与王尽美等组织励新学会，介绍俄国十月革命，抨击社会现状。
1925年，组织领导青岛胶济铁路工人大罢工，青岛纱厂工人大罢工，成为“五卅运动”的先导。
1927年，邓恩铭赴武汉出席中国共产党第五次全国代表大会，在毛泽东举办的“农民运动讲习所”讲课，介绍山东工运、农运情况。
毛泽东在延安曾说：“王尽美和邓恩铭是山东支部的创始人。”
董必武同志1961年8月21日在纪念王尽美的一首诗中写道：“四十年前会上逢，南湖泛舟语从容；济南名士知多少，君与恩铭不老松”。
后人有诗赞之曰：能歌且善吟，烈士邓恩铭。对敌斗争很，反腐不容情。临难不苟免，憾望南雁行。水家山川秀，奋斗育诗人。
2009年9月14日，邓恩铭被中央宣传部、中央组织部、中央统战部、共青团中央、解放军总政治部等11个部门联合组织评为100位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物之一。
