1949年當加加林15歲的時候，他停止了中學的學業(yè)，并進入工廠工作，以便盡早地從經(jīng)濟上幫助他的父母。翻砂車間的工作是繁重的。它不僅需要知識和經(jīng)驗，而且需要體力。這對于年僅15歲的人來說決不是一種輕松的事。然而年輕的加加林依然每天堅持去工人夜校學習。

1951年，他以優(yōu)異成績畢業(yè)于柳別爾齊職業(yè)中學，成為受訓冶金工人，并繼續(xù)在薩拉托夫工業(yè)技術(shù)學校學習。加加林的飛行員生涯就是從薩拉托夫開始的，他加入了薩拉托夫航空俱樂部，業(yè)余時間學習飛行。1955年以優(yōu)異成績從工業(yè)技術(shù)學校畢業(yè)后進了航空學校，開始在奧倫堡航空軍事學校學習飛行，1957年參加蘇聯(lián)軍隊，并成為蘇聯(lián)北海艦隊航空軍團的一名殲擊機飛行員，同年與瓦蓮京娜結(jié)婚。這是光彩的一年。

1959年10月，前蘇聯(lián)首位宇航員的選拔工作在全國展開。加加林從3400多名35歲以下的空軍飛行員中脫穎而出，成為20名入選者中的一員，并于1960年3月被送往莫斯科，開始在前蘇聯(lián)宇航員訓練中心接受培訓。在訓練中，加加林憑借其堅定的信念、優(yōu)秀的體質(zhì)、樂觀主義精神和過人的機智成為前蘇聯(lián)第一名宇航員。1960年，加加林加入蘇聯(lián)共產(chǎn)黨。

1961年4月12日莫斯科時間上午9時07分，加加林乘坐東方1號宇宙飛船從拜克努爾發(fā)射場起航，在最大高度為301公里的軌道上繞地球一周，歷時1小時48分鐘，于上午10時55分安全返回，降落在薩拉托夫州斯梅洛夫卡村地區(qū)，完成了世界上首次載人宇宙飛行，實現(xiàn)了人類進入太空的愿望。他駕駛的東方1號飛船成為世界上第一個載人進入外層空間的航天器，就在他的108分鐘的飛行過程中，加加林由上尉榮升為少校。

加加林完成了史無前例的宇宙飛行后，全世界都對他揮手致敬，莫斯科以極其隆重的儀式歡迎凱旋的航天英雄：禮炮在轟鳴，歡騰的人群在喊叫，豪華的護送隊，為加加林加冕大大小小的國家勛章。在這次歷史性的飛行之后，加加林榮獲列寧勛章并被授予“蘇聯(lián)英雄”和“蘇聯(lián)宇航員”稱號，并曾多次出國，訪問過27個國家，22個城市授予他榮譽市民稱號。1962年，加加林當選為第六屆蘇聯(lián)最高蘇維埃代表。1964年11月任蘇聯(lián)—古巴友好協(xié)會理事會主席。

首次太空飛行之后，加加林又進入克夫斯基航空工程學院學習，并出色地答辯了畢業(yè)設計，學院推薦他到高等軍事學院研究生院當函授生。加加林也積極參加訓練其他宇航員的工作，1961年5月成為宇航員隊長，1963年12月榮升為宇航員訓練中心副主任。 在訓練其他宇航員的同時，他自己并沒有放棄訓練，夢想著能夠再次進入太空。1967年4月，他完成了聯(lián)盟號飛船首次飛行的培訓準備工作，成為宇航員科馬羅夫的替補。他在進行宇航訓練之余，并未放棄駕駛殲擊機，還專門進入茹科夫斯基航空軍事學院繼續(xù)學習飛行，并于1968年2月畢業(yè)。

正當加加林對未來充滿信心的時候，災難發(fā)生了。1968年3月27日，他和飛行教練員謝廖金在一次例行訓練飛行中，因一架雙座噴氣式飛機墜毀而罹難。災難發(fā)生的這一天，加加林按計劃要駕駛米格-15殲擊教練機飛行兩次，每次半小時。10時19分，飛機升空。10時30分，加加林把空域作業(yè)的情況報告飛行指揮，請求準許取航向320返航。此后，無線電通信突然中斷，1分鐘后，飛機一頭栽到地上。

事故發(fā)生后，政府成立了事故調(diào)查委員會。經(jīng)過認真分析研究后認為：“1968年3月27日飛機飛行準備工作完全是按照現(xiàn)有技術(shù)操作規(guī)程的要求進行的�！闭{(diào)查委員會查明了飛機與地面相撞時的狀態(tài)。當時，飛機在兩層云帶空域里飛行，看不見地平線。返航時，本應從70°航向向320°航向下降轉(zhuǎn)彎，后來一定發(fā)生了某種突發(fā)事件，使飛機處于臨界狀態(tài)。飛機飛出低層云，航跡傾斜角達到70°到90°，飛機幾乎是垂直俯沖下來，加加林和另外一位飛行員密切配合，想盡最大努力使飛機退出俯沖狀態(tài)，但當時飛行高度只有250-300米，時間也只剩2秒鐘了，他們沒有成功，年僅34歲的加加林就這樣離開了人世，以至于人們都不相信他真的犧牲了。

而比較普遍的說法是：飛機遇上了氣象熱氣球，而啟動應急設備出現(xiàn)失控，才導致此次事故。

世界上第一位進入太空的宇航員加加林，在20多名候選宇航員中脫穎而出，原因是多方面的，但無疑一個細節(jié)幫了他不小的忙。

原來，在確定人選前一個星期，主設計師科羅廖夫發(fā)現(xiàn)，在進入飛船前，只有加加林一人脫下鞋子，只穿襪子進入座艙。這一舉動使加加林一下子贏得了科羅廖夫的好感�？屏_廖夫說，他感到這位青年如此懂得規(guī)矩，又如此珍愛他為之傾注心血的飛船，于是他更偏愛于加加林。脫鞋雖然是生活和工作的一個小細節(jié)，但這個細節(jié)卻能折射出一個人的嚴謹和敬業(yè)精神。加加林因為這個細節(jié)，為他的成功加上了重重的砝碼。細節(jié)導致成功，是一種看似偶然性的必然性。因此我們要想成功，就不應忽視細節(jié)。

有此一說同事突發(fā)心臟病連累了加加林，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，那架米格-15殲擊機是在離地面250米到300米、傾斜角達到70°到90°，幾乎是垂直俯沖著墜毀的。兩名飛行員顯然想努力使飛機擺脫俯沖狀態(tài)，但時間只剩2秒鐘。

然而日前，俄羅斯媒體又傳出了另一個新的“失事原因”版本。該版本稱，加加林的死亡應該歸咎于機上另一名飛行員謝寥金糟糕的身體狀況。報道稱，謝寥金的心臟有問題，他很可能在飛機上突發(fā)心臟病，一下子失去了知覺，加加林措手不及之下無法控制飛機，于是米格-15殲擊機向地面墜去。該報道稱，加加林本來可以利用彈射裝置挽救自己的生命，但他顯然不愿意輕易地放棄飛機。

另據(jù)《真理報》披露，加加林在1961年4月12日駕駛“東方1號”飛船進入太空，繞地球飛行了108分鐘。事實上在那次航天飛行中，加加林也曾遭遇過險情：當他從太空返回地面進入大氣層時，他所乘坐的下降裝置也一時無法與飛船脫離，加加林折騰了10多分鐘才得以脫離險境�！墩胬韴蟆愤�披露，當加加林乘坐“東方1 號”飛船進入太空后，前蘇聯(lián)曾提前準備了“三份聲明”。其中一份聲明就是“故障聲明”。

據(jù)俄羅斯《莫斯科共真團真理報》報道，世界首位宇航員尤里-加加林的死因仍然謎霧重重，調(diào)查加加林死因的政府委員會的結(jié)論仍未向公眾公布。本報對加加林死因的六種可能性進行了分析。

調(diào)查人類第一位宇航員、蘇聯(lián)英雄加加林死因的委員會是1968年3月28日建立的，加加林前一天死于一次神秘的飛機墜毀事故。所有有關(guān)調(diào)查工作的文件隨后被列為機密文件，委員會也停止了工作。有關(guān)加加林之死的唯一一份官方文件是訃告，訃告稱：“加加林死于訓練飛行中的一個災難�！庇嚫媸怯商K共政治局簽發(fā)的，未提到加加林和機上另一位飛行員塞盧金的死因。加加林和塞盧金1968年3月27日駕駛一架米格-15戰(zhàn)斗機執(zhí)行訓練任務，那架5噸重的飛機在墜毀時解體成數(shù)塊。數(shù)個蘇軍部隊被要求在墜機地點12公里范圍內(nèi)展開搜索。專家們收集了戰(zhàn)斗機百分之九十的殘骸，這令人感到意外，因為他們通常只能收集到40%至80%的殘骸。人們在悲劇發(fā)生后并沒有立刻找到墜毀地點，營救人員在尋找加加林和塞盧金的白色降落傘。當局最初認為，兩位飛行員已跳傘，但是人們未發(fā)現(xiàn)降落傘。墜機地點后來在叢林里被找到，官方在六小時封鎖了墜機地點。對墜機地點進行檢查的專家對目擊到的一切感到震驚，他們發(fā)現(xiàn)，兩位飛行員根本沒有降落傘，他們只發(fā)現(xiàn)了有人用刀子割破的傘繩。以下是對加加林死因六種可能性的分析：

說法1：恐怖分子

有人將傘繩割破從而使飛行員無法跳傘逃生，加加林和塞盧金根本沒有生還的可能性。有傳聞稱，當時的蘇聯(lián)領(lǐng)導人勃列日涅夫?qū)�加加林的名氣感到嫉妒，下令除掉加加林。不過，只有很少的人知道，克格勃在墜機事件發(fā)生三天后找到了降落傘，降落傘是在附近村莊被發(fā)現(xiàn)的，當?shù)厝税l(fā)現(xiàn)了墜機現(xiàn)場，割破了傘繩，盜走了降落傘，他們以為降落傘的傘布有朝一日能派上用場。

說法2：飛鳥撞擊

委員會成員在墜機坑里發(fā)現(xiàn)了一只死鳥。專家們立刻推測，加加林的坐機與鳥相撞后墜毀，鳥類學家稱，這只死鳥不是導致飛機墜毀的原因，他們甚至認為，這只死鸰是被一只鷹殺死的。

說法3：醉酒

這種說法認為加加林和塞盧金都喝醉了，兩位飛行員在飛行前兩天曾喝過伏特加，兩人在1968年3月26日當天都沒有喝酒。值得注意的是，黨的官員、軍官、外國官員在內(nèi)的所有人都想會見首位太空人，與他喝上一杯。

說法4：技術(shù)故障

加加林所飛的那架飛機機齡已很長了，部件已老化。在飛行開始之前沒有與氣象部門進行聯(lián)系以確定當天的天氣是否適合飛行。米格-15沒有黑匣子，飛機上有飛行記錄儀，但它只能記錄速度和高度，飛行記錄儀當天未裝紙。兩部雷達本應對飛行進行跟蹤，但測高雷達當天發(fā)生了故障。委員會認為，飛機在墜地之前一切正常。

說法5：人為失誤

研究加加林遇難原因最受人尊重的研究人員比洛特科維斯基中將稱，加加林駕駛的米格-15是因為陷入另一架飛機所造成的渦流而墜毀的。

說法6：氣象氣球

第二位進入太空的蓋爾曼-蒂托夫認為，加加林的飛機撞上了一個氣象氣球。事實上，軍方在那一地區(qū)發(fā)現(xiàn)了10個氣象氣球。

加加林死后，其骨灰被安葬在克里姆林宮墻壁龕里，他的故鄉(xiāng)格扎茨克被命名為加加林城，他訓練所在的宇航員訓練中心也以他的名字命名。為紀念加加林首次進入太空的壯舉，俄羅斯把每年的4月12日定為宇航節(jié)，在這一天舉行隆重的紀念活動，緬懷這位英雄人物。國際航空聯(lián)合會設立了加加林金質(zhì)獎章。月球背面的一座環(huán)形山也是以他的名字命名的。加加林成為宇宙時代的象征。

2011年4月2日，為了紀念人類太空飛行50周年，在哈薩克斯坦境內(nèi)拜科努爾發(fā)射場上，以加加林命名的“聯(lián)盟TMA－21”載人飛船與“聯(lián)盟－FG”型運載火箭2日被安裝至發(fā)射架上。

2011年4月7日，第65屆聯(lián)合國大會通過決議，宣布將每年的4月12日定為“載人空間飛行國際日”（中國大陸部分媒體稱“國際載人航天日”），以紀念1961年4月12日加加林乘坐“東方一號”宇宙飛船首次飛入太空。

2011年10月7日，前蘇聯(lián)宇航員加加林的銅像落戶聯(lián)合國維也納辦事處大廈內(nèi)，這是的“紀念人類太空飛行50周年世界空間周”系列活動之一。

2016年4月12日，俄羅斯烏格列戈爾斯克，當?shù)嘏e辦由尤里-加加林完成的世界首次載人太空飛行55周年紀念活動。