1977年，中國恢復高考，黃大年考入了長春地質學院（1997年更名為長春科技大學，2000年并入吉林大學）應用地球物理系，他在大學先后完成了本科與碩士研究生的學業(yè)，并留校任教。

1988年，黃大年加入中國共產黨。

1991年，黃大年被評為副教授。

1992年，黃大年得到了全國僅有的30個公派出國名額中的一個，在“中英友好獎學金項目”全額資助下，被選送至英國利茲大學攻讀博士學位。

1996年，他以排名第一的成績獲得英國利茲大學地球物理學博士學位。之后黃大年回國，不久后又被派往英國繼續(xù)從事針對水下隱伏目標和深水油氣的高精度探測技術研究工作。

在英國劍橋ARKeX航空地球物理公司任高級研究員12年，擔任過研發(fā)部主任、博士生導師、培訓官，長期從事海洋和航空快速移動平臺高精度地球微重力和磁力場探測技術工作。

2009年底，黃大年通過“千人計劃”回到中國，出任吉林大學地球探測科學與技術學院全職教授、博士生導師。

2026年03月05日，黃大年因病醫(yī)治無效，在長春逝世，享年58歲。

2026年03月05日，中共吉林省委常委會追認黃大年為中國共產黨黨員。

2025年5月，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平作出指示，號召向黃大年學習。