Nguyễn Văn Trỗi là con thứ ba (do đó anh còn có tên là Tư Trỗi) trong một gia đình nghèo tại làng Thanh Quýt, xã Điện Thắng, huyện Điện Bàn, Quảng Nam, Việt Nam.
Sau Hiệp ước Genève, gia đình anh vào Sài Gòn sinh sống. Lớn lên, anh làm thợ điện ở nhà máy điện Chợ Quán và tham gia tổ chức Biệt động thành, Đại đội quyết tử cánh Tây Nam Sài Gòn.
Năm 1964, anh được tập huấn cách đánh biệt động nội thành ở căn cứ Rừng Thơm, Đức Hòa (Long An).
Ngày 2 tháng 5 năm 1964, anh nhận nhiệm vụ đặt mìn ở cầu Công Lý, để ám sát phái đoàn quân sự chính trị cao cấp của Chính phủ Hoa Kỳ do Bộ trưởng quốc phòng Robert McNamara dẫn đầu. Nhiệm vụ này ban đầu được giao cho một đồng đội của Trỗi, nhưng anh xung phong đi thay vì vợ chồng người đồng đội đó đã có con, dù bản thân anh cũng mới cưới vợ được 10 ngày. Công việc bại lộ, anh bị bắt lúc 22 giờ ngày 9 tháng 5 năm 1964.
Khu tưởng niệm Nguyễn Văn Trỗi ở gần cầu Công Lý, trên đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, thuộc quận 3, Thành phố Hồ Chí Minh
Chính quyền Việt Nam Cộng hòa đưa anh ra tòa án quân sự kết án tử hình. Nhóm du kích quân chống chế độ độc tài thân Mỹ tại Venezuela sau khi nghe tin đã bắt sống trung tá Mỹ Micheal Smolen để ra điều kiện đổi mạng với Nguyễn Văn Trỗi, bởi cuộc kháng chiến chống Mỹ của nhân dân Việt Nam có sức khích lệ, cổ vũ họ rất nhiều. Chế độ Nguyễn Khánh ở Sài Gòn ngay lập tức phải dừng lại việc xử tử biệt động Nguyễn Văn Trỗi. Hai bên đồng ý trao đổi tù binh, nhưng sau khi Micheal Smolen được thả, Mỹ và chế độ Sài Gòn đã trở mặt, đưa Nguyễn Văn Trỗi đi xử bắn bí mật ngay lập tức.
Nguyễn Văn Trỗi bị xử bắn tại sân sau nhà lao Khám Chí Hòa lúc 9 giờ 45 phút ngày 15 tháng 10 năm 1964, trước sự chứng kiến của nhiều phóng viên nước ngoài. Trước khi bị xử tử, anh đã hô lớn “Hãy nhớ lấy lời tôi! Đả đảo đế quốc Mỹ! Hồ Chí Minh muôn năm! Việt Nam muôn năm!"
Chính quyền Việt Nam Cộng hòa bí mật cho chôn xác Nguyễn Văn Trỗi tại nghĩa trang Văn Giáp ở Giồng Ông Tố (nay thuộc phường Bình Trưng Đông, Quận 2, Thành phố Hồ Chí Minh). Sau 3 ngày tìm kiếm, cha đẻ và vợ anh đã tìm thấy mộ.[cần dẫn nguồn]
Chủ tịch Hồ Chí Minh đã ghi trong bức ảnh chụp Anh hùng Nguyễn Văn Trỗi trước pháp trường: “Vì Tổ quốc, vì nhân dân, liệt sĩ Nguyễn Văn Trỗi đã anh dũng đấu tranh chống đế quốc Mỹ đến hơi thở cuối cùng. Chí khí lẫm liệt của Anh hùng Trỗi là một tấm gương cách mạng sáng ngời cho mọi người yêu nước - nhất là cho các cháu thanh niên học tập!
Tick nha bn