楊利偉於2003年乘由長征二號F火箭運載的神舟五號飛船首次進入太空，象征著中國太空事業向前邁進壹大步，是中國進入太空第壹人，對中國航天事業起到了裏程碑的作用。
1983年，楊利偉考進了空軍第八飛行學院。
1987年畢業於中國人民解放軍空軍航空大學，獲得學士學位。分配至空軍殲擊航空兵部隊做飛行員。1988年被授予空軍中尉軍銜，1988年加入中國***產黨。
1995年9月，載人航天工程指揮部獲中央軍委批復，從空軍現役飛行員中選拔預備航天員。1997年4月中旬，他在臨床醫學、航天生理功能指標、心理素質的測試中都達到了優秀，成為其中的壹員。
1998年1月，他和其他13位空軍優秀飛行員壹起，成為中國第壹代航天員。由於航天員大隊隸屬總裝備部，在當時改為陸軍，由空軍少校軍銜改為陸軍少校。2000年晉升中校軍銜，認真努力，孜孜不倦。
2003年07月，經載人航天工程航天員選評委員會評定，具備了獨立執行航天飛行的能力，被授予三級航天員資格。時為中校軍銜。10月15日北京時間9時，楊利偉乘由長征二號F火箭運載的神舟五號飛船首次進入太空。他和技術專家的創舉使得中國成為第三個掌握載人航天技術的國家。10月15日，晉升上校軍銜。10月16日，楊利偉成為了全國人民心目中的民族英雄。
2004年春節前後，晉升大校軍銜。[2]12月09日，楊利偉獲香港中文大學頒發榮譽理學博士學位。
2005年，楊利偉出任中國航天員科研訓練中心副主任，載人航天工程航天員系統副總指揮。[3]
2007年10月，在中***十七大上當選為中央候補委員。
2008年07月22日，晉升少將軍銜。11月17日在海南省文昌中學的百年慶典上擔任文昌中學榮譽校長。
2010年2月3日，宿州學院聘請他為名譽教授，3月中國載人航天工程辦公室副主任，5月15日，他被吉林大學聘請為大學生人生導師。
2011年當選為國際宇航科學院院士。
2013年3月24日，楊利偉獲澳門科技大學頒發榮譽理學博士學位。
2018年4月至2018年7月，任中國載人航天工程辦公室主任。[4]
2019年10月，任中國載人航天工程副總設計師。[5]
任免信息
2018年1月24日政協第十二屆全國委員會常務委員會第二十四次會議通過，任命楊利偉為政協第十三屆全國委員會常務委員。[6]
2018年7月，楊利偉卸任中國載人航天工程辦公室主任職務。