西魏大統九年（543年），宇文邕出生於同州，宇文泰第四子。自幼孝敬，聰明有才識，其父宇文泰對他很是驚異，說能完成他志向的，必定是宇文邕。宇文邕雖然深受宇文泰的喜歡，但是宇文泰死後，掌權人卻換成了宇文護。
孝閔帝宇文覺受禪登基，建立北周，拜宇文邕為大將軍，出鎮同州。同年九月，大冢宰宇文護廢孝閔帝，擁立明帝宇文毓繼位。十二月十六日，遷任宇文邕為柱國，授蒲州諸軍事、蒲州刺史。
武成元年（559年），入朝擔任大司空、治御正，進封為魯國公，兼任宗師。明帝十分親近他，朝廷凡有大事，多同他商議。宇文邕性格深沉，識見宏遠，不是因為明帝垂問，他始終不輕易發表意見。明帝常常嘆息道：“此人不言，言必有中。”
武成二年（560年）四月，宇文護派人毒死明帝，立17歲的宇文邕為帝，是為周武帝。但宇文護仍掌朝政。武帝吸取兩位兄長的教訓，表面上與堂兄相安無事，任其專權。暗中卻在慢慢積聚力量，尋機誅護。
宇文邕對宇文護百般信任和依從，宇文護讓宇文邕做什麼就是什麼，宇文邕在此看來是個傀儡，但是誰都不曉得宇文邕心裡的算盤。宇文邕關於宇文護的殺兄之仇其實不斷都沒遺忘放在心裡。
一次陳崇和宇文邕去原州，宇文邕執意要回去，陳崇對他人說今年不利，晉公當死。宇文邕聽說後，痛罵陳崇，當天陳崇就被宇文護逼死，這件事情就表現了宇文邕的韜光養晦戰略。
終於在天和七年（572），宇文邕見時機成熟，決定除掉宇文護，掃清親政的障礙。宇文邕與對宇文護不滿的大臣多次商議，擬定了誅殺宇文護的計劃。在其母皇太后叱奴氏的宮裡殺掉了宇文護，隨後將其兒子、兄弟及親信斬盡殺絕。經過十二年的隱忍畜勢，武帝終於一舉收回權力，迎來親政。可以一展胸中報負了。
在誅殺宇文護及其親信後，武帝削弱大冢宰的權力，規定六府不必總聽於天官大冢宰，使它的權力虛化，以加強皇權，又改諸軍軍士為侍官，表示軍隊從屬於皇帝和國家化。再取消兵源的種族限制，境內凡男悉可為兵，大大擴充了軍力。又限定地方行政長官與其僚屬的關係，以防止地方上的私人化。
建德四年（575年），武帝他獨與齊王宇文憲等少數人策劃，力排眾議，決定伐齊並親自統軍圍攻金墉城（今河南洛陽），因病還師。次年（576年），又率大軍伐齊，幾路並進，攻克平陽（今山西臨汾）。圍晉陽（今山西太原西南）時軍事失利，自己僅得免。其後聽從宇文忻“死中求生，敗中取勝”的建議，終於攻克晉陽。建德六年（577年），入鄴，滅北齊，從此讓北方形成整體，完成局部統一，這也是歷史的一大功績。
宇文邕作為皇帝，他為人生活相當簡樸，但對民間百姓卻十分關心，他整頓官吏貪汙之風，同時大興農業生產，百姓安居樂業之下，北周國力很快強盛其阿里，而且宇文邕身為皇帝，後宮僅有十多位嬪妃，可見他並不好色，而且他御駕親征時，還能跟將士們同甘共苦，深得軍心。
按照這個形態發展下去，不準能讓宇文邕統一中原了，公元578年，宇文邕打算北伐突厥，就在自己御駕親征的前夕，宇文邕突然病重了，而且這一病就起不來了，隨後就駕崩了，年僅36歲，正當壯年，他的死因史料並未明確記載，或許是工作太努力了，身體被累垮了吧。
虞世南評價北周武帝道：“周武驍勇果毅，有出人之才略，觀其卑躬勵士，法令嚴明，雖勾踐、穰苴，亦無以過也。但攻取之規，有稱於海內，而仁惠之德，無聞於天下，此猛將之奇才，非人君之度量。”
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