鄧艾與石苞是司馬懿培養的好徒弟，都屬於那種文武全才的人。鄧氏曾經是南陽新野一帶的大族，生活在戰爭頻發、社會動盪的年代的鄧艾自幼喪父，但他從小受過良好的教育，對他的一生產生了重大的影響。
建安十三年(208 年)，鄧艾及其母親、族人在曹操攻下荊州後強遷到汝南，十二歲時，又隨母至穎川。在屯田民中，憑借自己的才學鄧艾被舉薦為典農都尉(相當於縣)學士，但因為他從小口吃典農都尉便指派他充當做一名看守稻草的小吏。鄧艾從小愛讀書和鑽研軍事，他每到一處山川，總要模仿行軍打仗的情形，排兵列陣、佈置軍營，自己陶醉其中，引來周圍人的嘲笑他也毫不在意。再一次上洛陽去呈報的機遇下，鄧艾認識了在洛陽當太尉的司馬懿，司馬懿很賞識他的才能，徵召他為太尉府的掾屬，後來升任為尚書郎。
司馬懿可以說是鄧艾一生的重大轉折，為了對付吳國，司馬懿派鄧艾前去考察屯田事宜，根據考察屯田鄧艾寫了一篇《濟河論》，這導致曹魏政權在後期實力保持著最強，鄧艾起了很大的作用。正始四年(243年)，鄧艾出任參征西軍事，嘉平元年(249年)秋季，鄧艾隨司馬昭入關中，防守蜀軍大將姜維的進攻。這次戰爭鄧艾雖然受到征西將軍郭淮的節制，但是他總能提出自己的想法，讓魏軍得以不敗。
公元263年，魏軍兵分三路伐蜀，由大將軍司馬昭統一調度指揮。姜維守住劍門關之後，鄧艾決定偷渡陰平。在行軍途中封山開路，遇水搭橋。在最危險的時候鄧艾身先士卒，身披毛氈滾落山坡。士兵們大受鼓舞，於是紛紛跟隨。偷渡陰平成功後在綿竹遇到諸葛瞻率領的守軍，鄧艾親自擂鼓助威，在激戰中斬殺掉諸葛瞻。綿竹陷落後，鄧艾乘勝進擊，率軍入成都，蜀漢滅亡。
進入成都的鄧艾，讓劉禪率領太子、諸王、群臣六十多人抬棺至軍營拜見。鄧艾接受了投降，並寬恕了他們。鄧艾進城後安撫投降的人員，使他們復任舊業，受到蜀人的擁護。鄧艾還上書司馬昭，要求厚待劉禪，提出在益州及隴右地區留下六萬兵力。於是司馬昭下詔晉陞鄧艾為太尉，讓鄧艾不得擅自採取行動。在勝利面前，鄧艾深感驕傲，並且常常顯示誇耀，引以為榮。任命師纂兼領益州刺史的鄧艾派人在綿竹把作戰中死亡的戰士跟蜀兵死者一起埋葬，修築高台作為京觀，用以宣揚自己的武功。
鄧艾擅自承製拜官，鍾會見鄧艾居功自恃，乘隙向司馬昭誣告其謀反，曹魏朝廷便下詔書派監軍衛瓘逮捕鄧艾父子。景元五年(264年)鍾會抵達成都，將鄧艾押往洛陽，鍾會遲疑導致消息洩露後，護軍胡烈之子胡淵蜂擁殺入蜀宮，在宮城內外展開激戰。衛瓘在收拾穩定局勢，參與誣諂鄧艾的他派護軍田續追殺鄧艾父子於綿竹(今四川德陽)西。鄧艾在洛陽的余子也被誅殺，鄧艾妻和孫子被發配到西域。