邓艾少年时期就失去了父亲，替人养牛为生。12岁的时候在碑文中看到“文为士范，行为士则”的话，于是把自己的名字改作范，因为家族里有人也叫范，就改名为艾。他有口吃的毛病，所以不能担任重要的小吏，充当了不用多说话的稻田守丛小吏。他每次看见高山大湖，都指指点点哪些地方可以设立军营，当时的人大多都笑话他。司马懿觉得他很有才能，于是征召了他，不久升任他为尚书郎。

当时朝廷打算开拓田地，储备粮食，派邓艾巡查东南。邓艾认为那里的土地虽然很肥沃，但缺少水源，所以应该在当地兴修水利，开凿河道，这样既能灌溉农田，又可以开通把粮食运往京城的水路。他为此专门写了本《济河论》，阐述了他的治河思想。司马懿觉得他说得很好，于是全部照办。河渠开通后，每次东南一带发生战争，都可以很方便地出动大军顺流直下，既有充足的粮食又可运大军，这都是邓艾的功劳。

邓艾后来参与了对蜀国的战争，在战争中得到了锻炼，因为抗击蜀军入侵有功，被封为讨冠将军，赐爵关内侯，调任城阳太守。此后多次立下战功，为灭亡蜀国积累了经验，也锻炼了胆识。

后来姜维伐魏，朝廷任命邓艾为安西将军。当时朝中的谏官们多数认为姜维兵力已经耗尽，没有能力再进攻。邓艾说：“我们刚打了败仗，对方有乘胜进攻的气势，而我们现在很虚弱，这是其一；敌人军队上下都很熟悉，兵器也锋利，而我们刚换了将领，补充了新兵，损坏的兵器没有修复好，这是其二；敌人用船行军，而我们步行，劳累安逸不同，这是其三；我们有很多重要地方需要分兵把守，兵力被分散了，而敌人把兵力都集中在一起，这是其四；姜维从南安和陇西出兵，可以补充羌人的粮食，而且祁山那里有上千顷成熟的麦子，这是吸引他们来的钓饵，这是其五。所以敌人一定会继续进攻的。”不久，姜维果然向祁山进军，听说邓艾已经有了防备，两军在段谷激战，姜维大败，退了回去。两年后，司马昭下令讨蜀，让邓艾牵制姜维。姜维在剑阁死守，钟会攻了很久也没有攻下。邓艾建议从阴平出发，走小路经过德阳再到涪县，那里离成都很近，在那里出奇兵向成都进攻，剑阁的守军必然赶来援救，钟会就可以轻松突破剑阁了。如果守军不去援救，那么那支奇兵就可以直接把成都攻下，现在偷袭空虚的地方，是肯定可以打败蜀军的。

当年十月，邓艾从阴平出发，走了700多里的不毛之地，逢山开路，遇水架桥。当地山高路险，军队走得很慢，粮食也吃光了，已经到了非常危险的关头。翻越山崖时，邓艾毅然用毛毯裹着自己，从山上滚了下去，士兵们也都攀缘树木下了山，最后成功到达了平原地带。邓艾不费吹灰之力攻下了江油。诸葛亮的儿子诸葛瞻从涪县回到绵竹，摆好阵势等邓艾来进攻。邓艾命令儿子邓忠攻右边，师纂攻左边，结果出师不利，退回来和邓艾说：“敌人不能击破。”邓艾大怒：“生死存亡在此一战，有什么是不可能打败的？”让他们回去再攻，把蜀军杀得大败，诸葛瞻战死。刘禅见大势已去，只好投降。

邓艾灭掉了蜀国，心里非常得意，他对蜀国人说“：其实姜维也算是英雄了，可惜遇上了我，所以才失败。”

邓艾居功自傲，对朝廷的诏命有点不太重视，被人弹劾，加上钟会妒忌邓艾抢了他的功劳，联合师纂等人告发邓艾，于是朝廷下诏把邓艾关在囚车里送到京城去。

邓艾被囚禁后，钟会到了成都，掌握了当地的大权。他在姜维的唆使下发动了叛乱，结果失败被杀。邓艾的手下趁乱追上邓艾的囚车把他放了出来，卫派田续等人征讨他，在绵竹相遇，把邓艾、邓忠父子杀了，他在洛阳的儿子也都被杀。邓艾直到晋武帝时期才被平反。