海文幼年时与母亲生活在乡下,15岁考入沈阳东关文华中学。
1931年“九一八”事变后,流亡北平,就读于北平东北中学。1934年秋,考入杭州笕桥中央航空学校。1936年10月毕业,分配到空军第五大队二十四中队见习。
1937年4月任少尉飞行员。
1937年8月13日,淞沪战争爆发后,第五大队奉命派6架飞机支援陆军八十八师轰炸虹口日海军陆战队司令部,阎海文多次请战,终于争得出征任务。8月16日阎海文在完成轰炸任务返航时,座机被敌高射炮击中。跳伞时,因风向变化落入敌阵地,为敌包围。被围后,阎海文宁死不降,拔手枪击毙日军5人,击伤数人,在“中国无被俘空军!”(另一种说法是:他在空中喊了这句话,然后掏枪向日军射击。)的呐喊声中用最后一颗子弹自戕殉国,时年21岁。当日下午,旧坡头旁又添新坟。日本兵列队脱帽,垂首恭敬而立。坟前粗糙的木牌上,“支那空军勇士之墓”几个大字在敲击、震撼着他们的心。为敌人、也为勇士举行葬礼,这在他们是第一次。同年9月11日,日本大阪的《每日新闻》特派员木村毅发回日本国内的一则报道,在日本列岛引起了强烈震动。感佩至极的木村在文中叹道:“我将士本拟生擒,但对此悲壮之最后,不能不深表敬意而厚加葬殓……此少年空军勇士之亡,虽如苞蕾摧残,遗香不允,然此多情多恨,深情向往之心情,虽为敌军,亦不能不令我全军将士一掬同情之泪也。” 文章最后甚至惊呼:“中国已非昔日支那!”
同年10月,日本东京新宿区举办了“中国空军勇士之友阎海文展览会”,展出其遗物。展竟吸引了成千上万的日本人,参观的东京市民络绎不绝,无不敬仰。