因為達爾文無意學醫，進到醫學院後，他仍然經常到野外采集動植物標本。父親認為他“遊手好閑”、“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”。1831年他畢業後就參加了測量考察艦“貝格爾”號曆時5年的環球旅行。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。通過對采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。
航海環球考察結束後，30歲的達爾文與他深愛多年的表姐愛瑪結了婚。以後的20年達爾文一方麵進行各種生物實驗完善理論，一方麵與一些科學家討論有關生物進化的問題。同時，他出版了一係列著作，並由此成為英國最傑出的生物學家之一。
1859年11月，達爾文經過20多年研究而寫成的科學巨著《物種起源》終於出版了。在這部書裏，達爾文旗幟鮮明地提出了“進化論”的思想，說明物種是在不斷的變化之中，是由低級到高級、由簡單到複雜的演變過程。
這部著作的問世，第一次把生物學建立在完全科學的基礎上，以全新的生物進化思想，推翻了“神創論”和物種不變的理論。《物種起源》是達爾文進化論的代表作，標誌著進化論的正式確立。
盡管達爾文所提出的生物進化論的觀點在科學發展史上具有極其重要的地位，但在當時，達爾文卻是十分不情願地發表這一論點。他擔心一旦提出這個論點，他和他的家人將被視為異端、受人排擠迫害。他的擔心是正確的，因為汙蔑和嘲諷像潮水似的傾瀉而來，即使在一個世紀之後，仍然有許多人不能接受他所提出的進化論。在當時，他的理論被許多人視為異端邪說。
1882年4月19日，達爾文因病逝世。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。
在紀念達爾文的集會上，赫胥黎的話，貼切地反映了達爾文的豐功偉績。他說：“世界上再沒有一個比達爾文奮鬥得更有效果的人，也沒有一個比他更為幸運的人。他找出一個偉大的真理來，這真理一向被人踐踏在腳下，一向為固執拘泥的人所咒罵，一向為全世界的人所取笑，隻有他去把它發現出來。他的壽命又恰恰足夠使他目睹他所發現的真理，大部分依靠著他自己的努力，使他發現的學說立足於科學之上，又緊緊聯結於人們尋求答案的問題，使得那些咒罵他的人隻能在心裏憎恨、又畏懼他……”
母親的教育方法
《物種起源》英文版達爾文小時候在學校時的功課差極了，老師說他的智力有問題。看上去，他的確也有些沉默寡言，他可以一個人坐在屋前的花園裏看著花草小蟲很長時間。他的父親教訓他：“除了打獵、養狗、捉老鼠以外，你什麼都不操心，將來會有辱你自己，也會有辱你的整個家庭。”
達爾文的姐姐也看不起這個學習成績平平、行為怪異的兄弟。他在家庭中是一個不受歡迎的人。
但是他的母親憐憫他，她想如果孩子沒有那些樂趣，不知道他的生活還會有什麼色彩。她對丈夫說：“你這樣對他不公平，讓他慢慢學會改變吧。”
丈夫說：“你這是憐憫，不是教育，你會毀了他的一生。”但她卻固執己見，他是她的孩子，需要她的安慰和鼓勵。
她支持孩子到花園中去，還讓孩子的姐姐也去。母親耍了一個小心機，她對達爾文和他的姐姐說：“比一下吧，孩子，看誰從花瓣上先認出這是什麼花？”達爾文要比他的姐姐認得快，於是她就吻他一下。這對小達爾文來說，是令人興奮的一件事，他回答出了姐姐無法回答的問題。他開始整天研究花園的植物、蝴蝶，甚至觀察到了蝴蝶翅膀上的斑點的數量。