Sultan Abdülmecid'in oğludur. Henüz 10 yaşındayken annesi Tirimüjgan Sultan ölünce, bakımını Abdülmecid'in diğer çocuksuz eşi Piristû Kadın Efendi üstlendi. Piristû Kadın Efendi, Abdülhamid'i kendi çocuğu gibi büyüttü. Babasının ölümünden sonra yerine geçen amcası Abdülaziz diğer şehzadelerle birlikte Abdülhamid'in eğitimiyle de yakından ilgilendi.
1867 yılında çıktığı Avrupa gezisine Abdülhamid'i de beraberinde götürdü. Amcası Abdülaziz'in 1876'da tahttan indirilmesi ve şüpheli koşullarda ölümü, ağabeyi V. Murat'ın tahta geçirildikten üç ay sonra ruhsal çöküntü geçirdiği iddiasıyla tahttan indirilerek Çırağan Sarayı'na hapsedilmesi olaylarına tanık oldu.
31 Ağustos 1876'da padişah ilan edildi ve 7 Eylül günü Eyüp'te kılıç kuşandı.Ağabeyinin yerine tahta geçirildikten sonra, her iki saltanat değişiminin mimarı olan Mithat Paşa'yı sadrazam yaptı. 33 yıl padişahlık yaptıktan sonra 27 Nisan 1909'da tahttan indirildi.
3 yıl Selanik'teki Alatini Köşkü'nde ev hapsinde tutulduktan sonra 1912'de İstanbul'daki Beylerbeyi Sarayı'na getirildi. 10 Şubat 1918'de İstanbul'da vefat etti. Mezarı, büyük babası için Divanyolu'nda yaptırılmış Sultan II. Mahmut Türbesi'nde bulunmaktadır.
Tahta Çıkışı ve Birinci Meşrutiyet
Abdülhamid tahta çıktığında Osmanlı İmparatorluğu büyük bir bunalım içindeydi. 1871'de Âli Paşa'nın ölümünden sonra saray ile Bâb-ı Âli arasındaki çekişme alevlenmiş, 1875'te devlet borçlarını ödeyemez hale düşerek Muharrem Kararnamesi ile moratoryum ilan etmiş, Rusya'nın başını çektiği Panslavizm akımının etkisiyle Balkanlar'da ulusal ayaklanmalar baş göstermişti. Yurt içinde meşrutiyet yanlısı görüşler güçleniyor, hatta padişahlığın tasfiyesiyle cumhuriyet ilânı fikri tartışmaya açılıyordu.
Abdülhamid, tahta geçmeden Mithat Paşa'ya verdiği taahhüt uyarınca 23 Aralık 1876'da, ilk Osmanlı anayasası olan Kanun-ı Esasî'yi ilan etti. Meclis-i Mebusan ve Ayan Meclisi üyelerinden oluşan ilk meclis 19 Mart 1877'de açıldı.
Böylece I. Meşrutiyet dönemi başladı. Padişah ile meclisin ülkeyi birlikte yönetmesi ilkesine dayanan anayasayla yargı bağımsızlığı ve temel haklar güvence altına alınmasına rağmen egemenliğin esas kaynağı yine padişahtı.
Abdülhamid, Kanun-ı Esasî'nin 113. maddesiyle kendisine tanınan "idari sürgün yetkisi"ni kullanarak, daha meclis toplanmadan Mithat Paşa'yı sürgüne yolladı.