一九六五年六月，杨利伟在辽宁省葫芦岛市绥中县的一个充满书香氛围的家庭中诞生。绥中县地处海滨，幼年的杨利伟时常在海边嬉戏，仰望天空中自由翱翔的海鸥，内心萌生出对飞翔的深深向往，渴望自己也能如海鸟般展翅蓝天。童年时期的杨利伟心中曾怀揣两个朴素的梦想：一是成为一名飞行员，二是当一名火车司机。儿时的他性格较为内向，甚至有些胆小。每逢春节，窗外震耳的鞭炮声总会吓得他躲到桌底，为了帮助他锻炼胆量，父亲便常常带着他去登山、去河中游泳、去野外爬树采摘果实。通过一次次户外活动的磨练，杨利伟逐渐对运动产生了浓厚的兴趣，也愈发开朗，乐于与伙伴们一同玩耍。在幼儿园阶段，他的名字尚是“杨立伟”；进入小学后，杨利伟觉得“胜利”的“利”字显得更加富有力量与气势，于是主动将自己的名字改为了“杨利伟”。到了初中时期，他已经能够轻松驾驭旋梯、滚轮等航空训练器械，这使得“成为一名飞行员”的愿望从朦胧的憧憬逐渐转化为清晰而具体的人生目标。
一九八二年，杨利伟正在辽宁省绥中县第二中学就读高中。尽管他的总体成绩并非年级中最顶尖的，但其理科科目始终表现优异，展现出扎实的科学素养。彼时，他热衷于游泳、滑冰以及各类田径运动，这些日常锻炼为他后来强健的体魄奠定了坚实基础，也为他日后投身飞行事业做好了身体上的准备。在杨利伟正式入伍之前，他曾与父母留下一张珍贵的合影，记录下那个重要的人生阶段。时间来到一九八三年六月，当时就读高二的杨利伟迎来了人生中一个关键机遇——空军招飞人员来到当地选拔应届毕业生飞行员（需要说明的是，一九八三年时高中普遍实行两年学制，因此并无高三阶段）。杨利伟果断报名，并凭借自身素质通过了层层严格筛选，最终成功进入中国人民解放军空军第八飞行学院学习。在为期四年的航校生涯中，他始终保持着出色的学习和训练状态，各门飞行科目均成绩优异，并且每一次都是同批学员中首位获准“放单飞”的人。一九八五年，杨利伟首次独立完成高级教练机单飞，取得了标志性的成功。至一九八七年，他顺利毕业，并获得中国人民解放军空军航空大学授予的学士学位。此后，他的学习和荣誉并未止步：二零零四年十二月九日，杨利伟获香港中文大学颁授荣誉理学博士学位；随后在二零零九年一月，他又通过深造，成功取得了清华大学的管理学博士学位。
1987年，杨利伟顺利完成飞行学院的学业，正式加入空军某师，成为一名强击机飞行员。此后，凭借出色的飞行技术与扎实的业务能力，他又转型成为歼击机飞行员。在空军服役的十年时间里，他累计安全飞行达1350小时，因表现优异被评定为一级飞行员。1988年，他光荣加入中国共产党。1992年，由于部队进行精简整编，杨利伟所在的空军师飞行员集体调动至驻川航空兵某团，当时不少亲友劝他借此机会转业至民航领域以获取更丰厚的收入，然而杨利伟却坚定地向组织递交了决心书，明确表达了继续服役、报效国家的意愿。在妻子张玉梅的充分理解与全力支持下，1993年初，杨利伟前往驻川航空兵某团报到，在接下来的两年多时间里，他系统完成了歼击机所有基础课目的训练，全面掌握了相关飞行技能，并因表现突出，于1992年与1994年两次荣立个人三等功。截至1996年，他几乎每年都完成全勤飞行任务，总安全飞行时长保持1350小时，成长为一名技术全面、素质过硬的“全天候”歼击机飞行员。1996年，杨利伟报名参加中国首批航天员的选拔并成功入围。1998年1月，他作为中国首批航天员之一，进入北京航天员训练中心，开始了系统而严苛的航天训练。他从《载人航天工程基础》《航天医学基础》以及《星空识别》等基础课程起步学习。最初两年，他刻苦钻研，常常学习至深夜，每天几乎都在午夜12点之后才能休息。在进行超重耐力训练的离心机项目时，他需要承受高达8个G的重力负荷，同时还要保持头脑清醒，敏锐地完成各项操作并作出准确判断。从一名优秀飞行员转变为合格的航天员，需要经历巨大跨越，其中所面对的困难与挑战远超常人想象。首要闯过的难关便是航天科学基础理论，仅其中一本《载人航天工程基础》教材就厚达600页，这对于已经当了十多年飞行员、习惯于户外训练和实际飞行的航天员候选人而言，无疑是一项严峻考验。在基础理论结业考核中，杨利伟取得了93分的优异成绩，在同批参训的战友中排名第一。完成航天基础理论学习后，紧接着是挑战生理极限的体能训练和航天模拟环境训练。在俄罗斯的加加林宇航训练中心，杨利伟与战友首次登上由伊尔-76型运输机改装而成的失重模拟飞机进行失重体验。飞机在云海中沿抛物线反复进行俯冲与拉起，使航天员在短时间内连续经历失重状态，以适应太空环境。在国内进行的模拟器训练中，即便是在炎热的盛夏，他和战友也需要穿戴好保暖内衣与厚重的航天服，持续训练三四个小时，每次训练结束后体重都会有明显下降。此外，他们还被送往各种极端野外环境，接受沙漠生存、水上救生、高空飞行、空中跳伞等一系列极限生存训练。2003年，杨利伟晋升为中国人民解放军上校军衔；同年7月，经载人航天工程航天员选评委员会严格评定，认定他已具备独立执行航天飞行的能力，被授予三级航天员资格；9月，在专业技术综合考评中，杨利伟排名第一，被正式确定为中国首次载人航天飞行任务的首飞梯队成员。按照计划，中国首次载人航天飞行于2003年10月15日至16日实施。载人飞船与运载火箭在发射场技术区完成总装和测试后，被转运至发射区进行推进剂加注。发射前16小时，从三位首飞梯队航天员中择优选定杨利伟执行首飞任务；发射前约2小时45分，他进入飞船等待发射。北京时间2003年10月15日9时整，火箭一级发动机和四个助推发动机同时点火，飞船腾空而起。火箭飞行至120秒时逃逸塔分离，137秒助推器分离，159秒一二级火箭分离，200秒整流罩分离，460秒二级主发动机关机，587秒船箭成功分离，飞船准确进入倾角42.4度、近地点高度199.14公里、远地点高度347.8公里的椭圆轨道。入轨后，飞船迅速建立轨道运行姿态，展开推进舱上的太阳能电池阵并对太阳定向，于飞行第5圈实施变轨，进入高度约343公里的圆轨道。飞行期间，地面指挥中心与航天员始终保持密切通信联系，通过生理遥测参数实时监测航天员的身体状况；航天员则负责监控飞行过程中关键指令的执行情况以及飞船各系统的工作状态。10月15日18时40分，杨利伟在“神舟”五号飞船内向太空展示了联合国旗与中国国旗。神舟五号载人飞船在轨自主运行14圈后开始返回程序。在返回前一圈，地面测控站向飞船注入精确的返回制动参数。飞船首先偏航调姿90度，轨道舱与返回舱分离；随后再偏航调姿90度并实施制动，进入返回轨道。当高度下降至145公里时，推进舱与返回舱分离。返回舱再入大气层，穿越“黑障区”后进入主着陆场上空，按程序依次打开降落伞减速，在下降至距地面约1米高度时，着陆缓冲发动机点火，实现软着陆。返回舱于10月16日6时23分在内蒙古中部地区安全着陆，航天员杨利伟在历经21小时23分钟的太空飞行后顺利返回地球。2003年11月7日，在中央军委举行的中国首次载人航天飞行庆祝大会上，中央军委主席江泽民授予杨利伟“航天英雄”荣誉称号，并颁发“航天功勋奖章”，以表彰他为我国航天事业作出的卓越贡献。完成神舟五号飞行任务后，杨利伟逐步从一线航天员岗位退役，转向航天工程的管理与科研工作。2004年，他晋升为中国人民解放军大校军衔。2005年，担任中国航天员科研训练中心副主任，并兼任载人航天工程航天员系统副总指挥。2008年7月22日，被授予中国人民解放军少将军衔；同年8月，他参与了北京第29届夏季奥运会的圣火传递活动。2010年，出任中国载人航天工程办公室副主任。2011年，当选国际宇航科学院院士。2018年4月，任中国载人航天工程办公室主任；同年7月，因达到领导干部任职最高年限，他不再担任该办公室主任职务，根据组织安排转至其他岗位，继续从事载人航天工程的相关管理工作。2019年1月16日，被聘任为“科普中国”形象大使；4月，当选为首届航天公益形象大使；10月，被聘为中国载人航天工程副总设计师。2025年8月29日，杨利伟在《人民日报》撰文指出，航天事业与抗日战争虽然领域不同，但其内在精神却相互贯通，两者都是向看似不可能完成的目标发起冲击，都需要超越寻常的勇气与坚韧不拔的毅力。2025年9月，以他名字命名的“杨利伟航天科普工作室”正式成立。
二零零三年十月十五日，航天员杨利伟肩负着执行中国首次载人航天飞行任务的历史重任，他以非凡的勇气和开拓精神，直面未知与挑战，毅然乘坐神舟五号载人飞船进入浩瀚太空，并圆满完成了长达二十一个小时的环绕飞行。这一壮举实现了中华民族千百年来孜孜以求的飞天梦想，为祖国赢得了辉煌的荣誉，极大地振奋了全国人民的精神，也为整个民族增添了无比的自豪感。中国首次载人航天飞行的圆满成功，是改革开放以来国家社会主义现代化建设进程中所取得的又一重大成果，它充分展现了中国在高科技领域持续突破的强大实力，成为国家高技术发展道路上具有标志性意义的里程碑。这一成就也是中国人民在新时代发扬自力更生、奋发图强精神的生动体现，是一次彰显民族毅力与智慧的非凡壮举。此次飞行任务的成功完成，正式向世界宣告中国成为继俄罗斯和美国之后，第三个独立掌握完整载人航天技术的国家，它集中体现了中华民族的卓越智慧与不屈不挠的精神品格，是中国航天事业在二十一世纪初期所竖立的一座崭新丰碑，为后续的太空探索奠定了坚实的基础。
二零一零年三月，在北京交通大学举办的“为祖国而骄傲”主题报告会上，航天员杨利伟在谈及祖国对当代青年学子所寄予的期望时，发表了深刻的见解。他指出，无论是祖国的航天事业，还是社会各行各业的岗位，真正需要的是那些同时具备扎实专业知识、过硬实践能力以及坚韧意志品质的复合型人才。当代大学生应当格外珍惜宝贵的大学时光，不仅要努力汲取书本中的理论知识，更要掌握科学有效的学习方法，学会如何为人处世、如何踏实做事。他强调，青年一代必须胸怀对祖国的深厚情感，始终保持对人民的热爱，以脚踏实地的态度对待学业与未来的事业，勤勉不懈、自强不息。同时，杨利伟也客观地指出，当前中国的航天技术与世界最先进的水平相比仍存在一定的差距，这一现实状况正呼唤着当代大学生以更加饱满的热情和加倍勤奋的努力投身于学习与探索之中，为了国家的荣耀与科技的发展，持续不断地开拓新的领域，勇攀创新高峰。
二零零四年一月，航天英雄杨利伟的母校——位于辽宁省绥中县的第二高级中学，正式更名为绥中县利伟高级中学，以此永久纪念这位为中国载人航天事业作出开创性贡献的杰出校友。同年九月，一尊栩栩如生的杨利伟写实全身雕像在辽宁省葫芦岛市的飞天广场庄严落成，成为当地弘扬航天精神、激励后辈的重要地标。到了二零零五年三月，“杨利伟星”小行星命名仪式在北京隆重举行。这颗由欧洲南方天文台发现、国际永久编号为21064的小行星，从此以杨利伟的名字闪耀于宇宙之中。它在椭圆轨道上围绕太阳运行，平均每日速度高达一百四十五万公里，其远地点距离地球约六点八六亿公里，近地点则为二点六九亿公里，以其永恒的轨迹铭记着这位中国首位航天员的壮举。二零二三年十月二十一日，中国集邮有限公司特别发行了《中国首次载人航天飞行成功二十周年》纪念封一枚。在发行仪式上，中国载人航天工程副总设计师、航天英雄杨利伟亲自为这枚极具纪念意义的《中国首次载人航天飞行成功二十周年》纪念封揭幕，为这段跨越近二十年的荣誉记录增添了新的篇章。
杨利伟与张玉梅是通过亲友介绍相识的，两人于1990年步入婚姻殿堂。婚后，张玉梅选择随军前往陕西生活，自此便跟随着杨利伟的工作调动而辗转各地，共同面对生活的变迁。2001年年底，张玉梅被确诊患有严重的肾病，时常感到腰部疼痛难忍。然而当时杨利伟正面临密集的航天员训练任务，节奏十分紧张，加之年幼的儿子也需要专人照料，因此妻子的病情一直被搁置了大半年未能得到系统检查。直到她出现尿血的症状，家人才匆忙将她送往北京301医院接受住院治疗，并在医院进行了肾脏穿刺手术。就在妻子手术结束后的第二天，杨利伟按原计划必须前往吉林参加一次关键性的飞行训练，这类训练机会具有不可重复的特点，一旦错过便无法补上。是留下陪伴病中的妻子，还是按时奔赴训练场，杨利伟内心充满了痛苦与挣扎。细心的张玉梅察觉到了丈夫的为难，主动劝说他按照既定安排参加训练，不要因为自己而影响重要的任务。 在随后的一年多时间里，张玉梅每月都需要在医院接受约十天的定期治疗。杨利伟总是提前办理好转院手续，亲自将妻子送到医院安顿妥当，再立即赶回航天城继续投入训练。妻子住院期间，儿子无人看顾，大队领导特别批准杨利伟可以暂时居家照料。他每天先陪伴孩子入睡，等到晚上十点以后才开始自己的学习与准备工作，次日清晨又将孩子送上学校的班车，随后迅速返回训练基地。在日常生活中，杨利伟与妻子有着默契的家庭分工：家务劳动多由张玉梅承担，而所有与电器相关的事务则由杨利伟负责处理。在即将前往发射场执行任务之前，杨利伟曾对妻子说：“我教你调整一下电子闹钟吧，这样你平时用起来方便。”张玉梅却轻声回答：“我不学，等你平安回来，再由你来调。”由于工作性质特殊，杨利伟与妻子、孩子团聚的时间十分有限，他心里始终怀着一份深深的歉疚，默默感激着家人一直以来的理解与支持。
2009年2月24日，杨利伟正式成为北京市海淀区居民。
从一名优秀的飞行员转型为肩负重任的航天员，杨利伟所面临的第一个严峻挑战便是“体形问题”。在体形方面，杨利伟的身材略显宽厚——他的身高为1.68米，而体重却接近70公斤。然而，航天员的选拔标准极为严格，对体重的控制更是达到了苛刻的程度。为了达到标准，杨利伟付出了巨大的努力。每当与老朋友聚会聚餐时，他始终坚持滴酒不沾。面对餐桌上丰盛的鱼肉佳肴，他也极少动筷，主要选择食用豆类、杏仁等食物，通过长期自律的饮食管理，他的体重最终成功降了下来。在北京进行紧张学习与训练期间，即便遇到假日，杨利伟偶尔才会抽时间“悄悄”出来与老友短暂相聚。在饭桌上，以往或许会小酌几杯的杨利伟，此时已彻底杜绝饮酒，绝不沾染半分，始终将航天员的纪律与要求放在首位。
在一次公开的见面活动中，一位青年学生向航天英雄杨利伟提出了一个有趣的问题：如今“看脸”已成为社会流行语，而人们注意到中国的航天员们个个都显得精神焕发、仪表出众，那么在选拔航天员的过程中，是否也会将外貌作为考量因素之一呢？杨利伟听后微笑着回应道，我们的航天员队伍中，男性确实大多英姿挺拔，女性也往往端庄秀丽，这主要是因为航天员的选拔有着极其严格的身体健康标准，而外在的精神面貌和仪容状态，往往能够从侧面反映出一个人的内在健康水平与整体活力，因此从这个角度来说，选拔过程也确实可以理解为某种程度上的“看脸”。他进一步补充说，航天员不仅承载着个人的梦想与努力，更代表着全体人民的期待与形象；与此同时，全国人民对航天事业的支持与关注，也始终是航天员们最坚实的后盾，这种“我们代表着大家，大家也代表着我们”的紧密联系，正是中国航天事业不断向前迈进的重要动力。
一九八五年夏季，杨利伟正在航空学校接受飞行训练。在一次跳伞实践课上，学员们按照五人一组依次离机跳伞。杨利伟排在第四位跃出机舱，然而他的主降落伞在跳出后未能顺利展开；紧接着第五位同学也跳离飞机，两人在空中因伞具未开而意外缠结在一起。两具未能张开的伞衣相互叠压，失去了应有的空气阻力，使得他们如同石块一般疾速下坠。地面指挥人员和空中目睹这一幕的战友们无不心惊，指挥员在无线电中连续高声呼喊，指令他们立即打开备份伞以挽救危局。身处险境的杨利伟并未慌乱，他沉着地与同伴配合，两人同时朝相反方向用力拽拉伞绳，通过协调的动作成功将缠绕的伞具分开，最终使两具降落伞依次正常张开，从而稳妥地化解了这场空中危机。
一九九二年夏季，杨利伟在新疆某处机场执行日常飞行训练任务。当他驾驶战机在吐鲁番区域上空进行超低空飞行演练时，飞机突然发生严重的空中停车故障，其中一个发动机骤然停止工作。面对这一紧急状况，杨利伟迅速向地面指挥中心报告了险情，同时依照平日反复练习的应急处置程序，沉稳地握住操纵杆，逐步而平稳地收减油门。凭借精湛的操控技术与冷静的心理素质，他努力维持住飞行姿态，操纵仅存单发工作的战机艰难爬升，最终成功越过连绵险峻的天山山脉，将飞机平稳地驶回原机场，实现了安全降落。
二零零三年十月十六日清晨六时二十三分，中国自主研制的首艘载人飞船神舟五号在预定区域——内蒙古主着陆场平稳降落。这一历史性时刻通过电视直播传递到世界各地，亿万观众共同见证了航天员杨利伟安然返回地球并自主开启舱门的场景。然而，当时实际发生的情况是，在舱门打开的瞬间，杨利伟的脸上带有明显的血迹。随后向全球播出的出舱画面，实际上是工作人员协助他清理面部、妥善处理伤口后，为了以最佳状态向公众展示而重新拍摄的。关于此次脸部受伤的具体原因，杨利伟后来在其著作《天地九重》中进行了详细说明，他指出：“飞船着陆瞬间产生的巨大冲击力，使我的面部与舱内通讯设备麦克风发生了碰撞，由于该麦克风边缘存在不规则的棱角，导致我的嘴角部位被划伤。回想起来，倘若这个棱角碰触到颈部等更为脆弱的部位，可能引发的严重后果实在令人后怕。”这一细节不仅体现了航天任务中实际面临的挑战与风险，也反映出中国航天员为祖国载人航天事业所付出的艰辛与勇气。
航天员杨利伟作为中华民族探索宇宙的先行者，成功踏入浩瀚无垠的太空，成为中国首位访问太空的使者，这一壮举标志着中国正式跻身世界载人航天强国之列，成为全球第三个具备独立开展载人航天活动能力的国家。当飞船遨游于天际的那一刻，无数中华儿女仰望星空，仿佛能感受到他遥望地球时深沉而温暖的目光。他不仅承载了中华民族千年以来飞向苍穹的梦想，更象征着中国在太空探索道路上取得的重大突破与辉煌成就。作为中华飞天第一人，以及中国航天人群体中的杰出典范，杨利伟的名字必将被深深镌刻在民族发展的历史丰碑之上。造就这段光彩人生的，是他在漫长训练中展现的坚韧与执着，是飞天任务临危不惧的从容与镇定，也是成功归来后始终保持的理智与平和。这种精神并非一人所独有，它凝聚了几代中国航天人艰苦奋斗、无私奉献的集体品格，正是这样的精神力量，开启了中国人波澜壮阔的太空时代，并将继续助推我们民族实现更多、更宏伟的梦想。（“感动中国”2003年度人物颁奖辞）对此评价道：“杨利伟作为中国第一位‘太空人’，以其勇于拼搏、甘于奉献的高尚品格，为中国航天科技与国防事业的跨越式发展作出了不可磨灭的贡献。”“杨利伟是‘神舟’五号飞船载人航天工程圆满成功的标志与象征，透过他在任务中的卓越表现，世人得以见证当代中国精英一代的蓬勃崛起，深切感受到他们所具备的优秀素质、非凡智慧与沉稳风范。”“杨利伟作为中国自主培养的第一代航天员，是中国进入太空的开创者，是当之无愧的民族英雄。”