達爾文本人說過：「我一生中主要的樂趣和唯一的事業，是我的科學著作。還有一些在旅行中直接考察得到的最重要的科學成果。1831年，亨斯樓推薦達爾文參加「貝格爾號」的環球旅行。這次環球旅行可以說徹底改變了達爾文的一生，使他在生物學研究上更進了一步。達爾文跟隨「貝格爾號」穿過了大西洋和太平洋，到達了南美洲、澳洲和非洲最南端的好望角。一路上，達爾文沿途考察各地的地質、動植物的特性，採集了無數的標本，並將自己的發現做了詳細的觀察筆記。經過了5年的時間，達爾文遊遍了世界大部分地區，終於回到了英國。在環球航行的過程中，每個地區都存在著既相似又不一樣的物種，或者是南美洲和大洋洲的小島環境相似，但是物種卻不相同。這些發現讓達爾文更加堅信了研究生物特性的決心。1842年，達爾文完成了《物種起源》的簡要提綱，經過了十幾年的刻苦研究，終於在1859年出版了《物種起源》。在該書中，達爾文首次提出了進化論的觀點，他用環球科學考察中積累的資料，證明物種的演化是通過自然選擇（天擇）和人工選擇（人擇）的方式實現的。
查爾斯·羅伯特·達爾文，1809年2月12日出生在施魯斯伯裡鎮一個世代醫生的家庭。他少年時代就愛好博物學和化學等自然科學。1825年，他到愛丁堡大學去學醫。在這裡，他對兩種水生生物進行了研究，獲得了一些有趣的發現，於是，他在該校的學術團體普林尼學會先後宣讀了他最早的兩篇論文，那時他才17歲。因為達爾文無意學醫，進到農學院後，他仍然經常到野外採集動植物標本並對自然歷史產生了濃厚的興趣。父親認為他「遊手好閒」、「不務正業」，一怒之下，於 1828年又送他到劍橋大學，改學神學，希望他將來成為一個「尊貴的牧師」，這樣，他可以繼續他對博物學的愛好而又不至於使家族蒙羞，但是達爾文對自然歷史的興趣變得越加濃厚，完全放棄了對神學的學習。在劍橋期間，達爾文結識了當時著名的植物學家J.亨斯洛和著名地質學家席基威克，並接受了植物學和地質學研究的科學訓練。
1831年，達爾文從劍橋大學畢業，他放棄了待遇優厚的牧師職業，依然熱衷於自己喜愛的自然科學研究，在這一年12月，英國政府組織了環球考察，達爾文經人推薦，以博物學家的身份自費上船，開始了漫長而又艱苦的環球旅行活動。這對達爾文是有決定意義的５年。南美洲等地大量的物種變異的事實，使他對《聖經》產生了懷疑。通過對採集到的各種動物標本和化石進行比較和分析，他進而認識到物種是可變的。由此，他逐步擺脫了神創論的束縛，堅定地走上了相信科學和追求真理的道路。達爾文每到一個地方，都要進行仔細而認真的考察研究，採訪當地的居民，並且採集礦物質和動植物標本，挖掘生物化石，發現了許多沒有記載的新物種。他在白天的時候進行採集，晚上又忙著記錄，在考察的過程中，他不斷的思考，人類萬物究竟是怎樣產生的，他們為什麼會千變萬化等等的問題。這逐漸的使他對神創論和物種不變論產生了懷疑。
1832年，到達巴西之後，達爾文上岸考察，向船長提出了要攀登南美洲的安第斯山，當他們爬到了海拔4000多米的山上時，達爾文意外的發現了貝殼化石。經過思考之後，終於明白了地殼升降的道理。 後來達爾文又隨船橫渡太平洋，經過了澳大利亞，越過了印度洋，於1836年10月回到了英國，在這歷時五年的環球旅行中，大人積累了大量的資料，回國之後，他一面整理這些資料，一面又深入的進行實驗，同時查閱了大量的書籍，為他的生物進化理論尋找著根據。他整理航行收穫，收集大量科學事實，研究前人著作，參加社會生產實踐，總結本國和別國勞動人民培育新品種的經驗。經過22年如一日，堅持不懈地專心思考，綜合研究，達爾文終於在1859年11月24日出版了《物種起源》這部巨著，創立了進化論。他認為，生物界是從簡單到複雜，從低級到高級，逐漸變化而成的。達爾文的進化論，是射向「上帝」創造萬物學說的炮彈，它第一次把生物放在完全科學的基礎上。
達爾文是一位不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人。在《物種起源》發表以後的20年裡，他始終沒有中斷過科學工作。1876年，他寫成的《植物界異花受精和自花受精的效果》一書，就是經過長期大量實驗的結果。書中提出的異花受精一般是有利的結論，已在農業育種中廣泛應用。到了晚年，達爾文心臟病嚴重，但他仍堅持科學工作。就在去世前兩天，他還帶著重病去記錄實驗情況。
1882年4月19日，這位偉大的生物學家逝世了。由於達爾文一生對生物科學作出劃時代的貢獻，人們將他葬在倫敦威斯敏斯特寺院中堂的北廊，和傑出的科學家牛頓葬在同一個地方。儘管達爾文不信基督，但他曾經慷慨地給教會捐款；看到野蠻的土人被基督教所感化變得文明了，他就積極支持基督教會的傳道工作，曾經和貝格爾號皇家軍艦艦長羅伯特·菲茨羅伊一起聯名寫了《一封關於大溪地島和紐西蘭等島居民道德狀況的意見》，向英國政府、教會和公眾倡議支持傳教事業。達爾文的妻子埃瑪就是個虔誠的基督徒，所以，夫妻倆十分相愛，達爾文也非常尊重妻子的信仰。
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