，1922年9月6日出生于江苏省无锡县黄土塘镇的一个贫民的家庭里。其父是姚士晋，姚士晋生于1890年，年轻时当过长工，给人种地，家里一穷二白，含辛茹苦地过日子。姚士晋在同村找了一位比他小两岁的姑娘钱文芝，钱文芝就是姚桐斌的母亲，姚士晋和钱文芝一共生有八个孩子，三男五女。姚桐斌在男孩中排行第二，四个姐姐中有两个幼年时夭折。大姐在18岁那年因为白天采桑叶，晚上喂蚕宝宝，过于劳累而死。二姐姚静霞，1916年出生，父亲不准她读书，让她在家中帮助母亲料理家务和养蚕。
因为家贫孩子多，姚桐斌在4岁时被父亲过继给一个没有孩子的本家兄弟。那家也不富裕，除了几间旧房外，无另外的房地产。不幸的是，不久，姚桐斌的养父母相继去世，于是，姚桐斌重新再回到生父母身边。
姚桐斌从小特别聪明，喜欢读书，小学毕业后，满怀信心地准备继续读初中、高中，甚至大学。
但因为家庭条件不好，生活拮据，父亲让姚桐斌辍学，到铺里帮工。小学校长听说后，数次来到家里劝说姚桐斌继续上学，“像这样的好学生, 不上中学实在太可惜了。”
1934年，12岁的姚桐斌以优异的成绩考入了无锡县中学（现无锡市第一中学），成为黄土塘的第一名中学生。
家里已无余钱给他交学费了，姚桐斌自力更生，暑假期间卖香烟、火柴、袜子等日杂品，并兼做收发员、家庭教师和打零工维持生计。即便如此，中间还是一度辍学，他初中三年是断断续续地熬过去的。
初中毕业后，父亲再次让他辍学回来到铺子当帮手。可此时，求知欲很强的姚桐斌还想继续读书，父子间产生了极大的矛盾。无锡县当时还没有高中，在哥哥帮助下，他只身前往上海，考取了私立高中。父亲勃然大怒，断了他的经济来源，还让姚桐斌的大哥写信告诉他，“要是敢回家，就打断你的腿！”
姚桐斌拿着摆摊时剩余的本利，于1938年只身到上海，考入成康中学读高中，半年后又转入江南联合中学。由于家中不给任何接济，姚桐斌无法缴住宿费，只好借宿在教室里，每晚下了晚自习后，将课桌拼起来睡在上面，第二天清晨打扫干净以备同学上课用。因为买不起课本，就拿同学的课本抄录，当作自己的课本。
青春热血的姚桐斌和四个同学一起，竟然幸运地绕过日军封锁线年抵达江西吉安，考上了国立十三中高中部。
1941年，经过一年半的苦读，姚桐斌以优异的成绩高中毕业，江西会考时他取得了全省个人总分第一名的成绩。还拿到了学校发的一笔奖学金。
高中毕业后，他靠校长的资助赴湖南衡阳、长沙参加各大学的入学考试（在考完后的两个月内，他靠在衡阳湘桂铁路局修理厂做小工维持生活）。结果他以优秀成绩同时被武汉大学、湖南大学、中正大学（今江西师范大学）、湘雅医科大学（今中南大学湘雅医学院）、交通大学唐山工学院（现西南交通大学）等7所大学录取。出于对矿冶专业的酷爱，姚桐斌最后选择了迁到贵州平越的全国工矿重点大学唐山交通大学，即交通大学唐山工学院。
姚桐斌进入唐山交大时，中外知名的桥梁专家茅以升先生在该校任教（后任唐山交大校长）。
在唐山交大学习时期，因为学习刻苦，成绩一直名列前茅，受到学校师生的表扬。受到战乱的破坏，学校师生们的生活学习并不稳定，经常流离失所，1945年8月15日，日本投降了。消息传来，学校全体师生都欣喜若狂，用各种不同的方式来表示他们的狂欢。有的放鞭炮，有的大声歌唱，有的跳舞，大家忘情地相拥、欢呼：我们胜利了！我们胜利了！
1945年，他再次以全班总分第一的成绩从唐山交通大学毕业，取得工学士学位。
第二年，他参加了公费留学考试，即使竞争非常激烈，他仍以优异成绩获得英国伯明翰大学工业冶金系的录取通知书。
1947年，姚桐斌来到伯明翰大学，师从冶金领域著名教授弗·康德西，开启了他异国求学之路。
出国之前，姚桐斌返回阔别多年的故乡。这期间父亲的经商颇为顺利，家里的生活宽裕多了，盖了两层楼的房子。父亲见儿子学有所成，自然极为高兴，以前父子间的矛盾消散殆尽。为了表示庆祝，父亲还在自家新建的楼房墙上题立了“耕读家风”的匾额，并且让姚桐斌的弟弟上中学，妹妹上小学。姚桐斌劝父亲让弟、妹一直读下去，父亲也答应了。
1947年6月30日，姚桐斌告别亲人，告别祖国，乘船离开上海前往英国留学。
港口越来越远，码头挥手欢送的人群已看不见了，姚桐斌这才转过身来，把双眼投向一望无际的大海。
在海上漂泊了三个来月，在10月，姚桐斌来到英国伯明翰大学，师从冶金领域著名教授弗·康德西，开启了他的另一段求学生涯。
两年后，新中国诞生，他当然十分兴奋。但这也给姚桐斌带来了一些不好的影响，由于政府的垮台，给他提供的公费也中断了，所以他不得不用2年的学费打发4年的学业！他再次陷入生活的困境。
每天早餐就着茶水咽下粗糙的面包后，开始勤学苦读，中午外面随便买一个三明治，晚上才有时间烧一点菜，这样做才能够省下钱来买书了。
四年后姚桐斌以《对液态金属及合金的粘性与流动性的研究》的论文通过答辩，获工业冶金学博士学位。康德西教授回忆说：“姚桐斌是我最好的学生之一。”
在英国留学期间，姚桐斌除了刻苦学习，精心从事科学研究的同时，日夜关注着国内局势的发展。
其间，姚桐斌组织并参加了进步的“中国科学工作者协会英国分会”和“中国留英学生总会”的工作，并先后担任过“中国留英学生总会”总务干事，刊物编辑、秘书、主席等职务。他撰写了关于冶金、铸造方面的8篇科技论文，分别发表在英国的《金属工业》、《金属学会会刊》，法国的《冶金文汇》，联邦德国的《铸工》、《工业通讯》等科技刊物上。
他们先后学习了毛主席的《新民主主义论》、《论联合政府》、《中国革命与中国》、《中国社会各阶级的分析》、《实践论》、《矛盾论》以及马列主义著作。在政治学习中，姚桐斌对马列主义理论和思想有了初步的了解，从而坚定了他对的信仰，奠定了他将终生为实现而奋斗的决心。
在英国期间，姚桐斌得知新中国成立的消息后，激动万分。他在钻研学术的同时也在满腔热情地为祖国奔走宣传。他先后在英国伯明翰大学作演讲，背着背包跑遍了英伦三岛，成为了新中国的“红色信使”。因为对新中国的宣传，他还因此被英国政府列为“不受欢迎的人”，限期离境。
鉴于当时的国际形势，为了让新中国的骨头硬起来，必须拥有和导弹。国防部第五研究院，即导弹研究院很快成立，任命刚刚回国的姚桐斌担任第五研究院一分院第七室主任。
姚桐斌是被点了将。（1956年10月8日，我国第一个导弹研究机构——国防部第五研究院（简称国防部五院），正式公开宣布成立。）
1958年1月26日，姚桐斌到国防部第五研究院报到。那时五院的院长是钱学森博士。见面时，两个人竟然都是身着蓝布棉制服，头戴蓝布棉帽。钱学森和姚桐斌两人相视一笑，看来这两位科学家都希望在各方面能融入到这个新环境中。
第五研究院的材料研究组，当时只有12名大学毕业生。每人一张三屉桌，除了一台ROW立式金相显微镜外，没有其它仪器设施。这与国外良好的研究条件形成鲜明反差，有人问他为什么回来，姚桐斌回答道：“我回国不是为了名利，而是为了把学到的知识贡献给国家建设。因此，我愿意在基层做一些具体事情。愿意同大家一起，为我国火箭上天贡献力量。”
火箭：一枚火箭有很多分系统，每个分系统又有数以万计的元器件、零部件，因此火箭材料成百种，上千项，包括金属、非金属、有机材料、无机材料，复合材料，等等。在导弹和火箭结构中，因发动机要在高温、高压和高速燃气冲刷状态下工作，因此对原材料的技术方面的要求更高、更严格，往往要专门研究高温合金。在当时我国最简单的低合金钢都生产不出来，更谈不上航天材料了。可以说，火箭材料的研制可以说是从零开始。
高温合金是航天新型材料的重要材料，例如：“土星五号”第二级和第三级的J-2发动机氧涡轮的叶片和轮盘，就采用了一种高温合金，其中含有碳、硅、锰、铁、镍、铬、铝、钛、铌等化学成分。
姚桐斌当然清楚材料的重要性，为了及时解决导弹仿制中的材料问题，姚桐斌和研究室的科学技术人员一起，跑遍了国内的材料研究单位和生产企业，一项项地落实材料生产。当时，为了寻找可以加工石墨舵高温炉的企业，研究人员跑遍了很多地方。一次，姚桐斌和技术人员带着石墨舵从沈阳出发，前往抚顺和鞍山炼钢厂。一个石墨舵好几十斤重，一路上，因没有运输工具，只好靠人背。而三人中，有两位是女同志，见此情况，姚桐斌说：“我来背”。说着，一弯腰把石墨舵背起来了。看到科学家这个举动，两位女技术员非常感动。
（石墨具有许多优越的性能,它的强度随着温度的升高而增加,直至2500℃左右。它具有高的热导性能与低的热膨胀系数和弹性模量,能够在急冷急热的气温变化中保持体积的稳定;它具备极高的化学稳定性,强酸、强碱、有机溶剂和腐蚀性气体均不能与之发生作用;）
在姚桐斌的带领下，又研究成功钛合金，“还有新型不锈钢、高强铝合金、难熔金属、焊接新工艺、化学铣切工艺、金属软管、蜂窝结构等。”
这些研究成果填补了我国多项空白，即使放到世界上，也处前沿水平。新型材料和工艺全部应用在我国运载火箭和卫星上，第一枚火箭的结构材料和功能材料全部实现了国产。
姚桐斌将所有时间和精力都用在了工作上，姚桐斌虽然知道妻子产期临近，却忙得无法顾家。他从来就没告诉妻子他办公室的手机号。彭洁清只有敲开邻居的门，邻居赶忙给她叫来一辆车，她自己一个人去了协和医院。
第二天一早，听说妻子生产后的姚桐斌才匆匆赶到医院，而他手里只是捧着一束鲜花。彭洁清还有什么埋怨的呢？千言万语已经在那浓艳欲滴的花朵中融化……
十年浩劫开始后，姚桐斌的工作受到很大冲击，但他坚持上班，因为“不上班拿工资，于心不忍”。
1968年6月8日，对于彭洁清来讲，是个永远不愿回忆的日子。姚桐斌中午下班回家的路上，遭遇一伙不明身份的歹徒毒打，拳头、钢管砸在身上，头上，最后被扔在距离家门200米的地方。
“他被害的那一刻，我感到所有的时钟都停止了跳动，所以他永远是45岁。”彭洁清回忆道。
当姚桐斌被害的消息传到中央，举座哗然，正在开会的周总理手中的茶杯一下掉在地上，要求立即查明这个案子，并拟定一张对我国有重要贡献的科学家名单，要求军队对他们加以保护。
“可惜！太可惜了！如果他活着，还会做出更大的贡献。”这是身边同事对他的普遍评价。
1976年10月，在彭洁清的奔波努力下，姚桐斌终于被伸冤昭雪，两个害死他的犯罪分子分别被判了15年和12年徒刑。姚桐斌也被追认为革命烈士。
1999年9月18日，国家在人民大会堂颁发“两弹一星功勋奖章”，共有23位震颤华夏的科技专家获此殊荣。姚桐斌是其中之一，但他不能像其他功勋那样亲自出席。
姚桐斌曾经说过：“只要能把我国的航天事业搞上去，我就是死了也甘心，同志们我们大家努力吧！”姚桐斌用自己的一生实现了科技报国的崇高理想。
正是因为姚桐斌等老一代航空人奠定的坚实基础，才有嫦娥、神舟飞船上天！才使得今天的中国航空航天事业，从始至终保持国际领先水平！他的名字和他的丰功伟绩应被每个中国人铭记！请让我们大家一起铭记和缅怀他！两弹一星功勋科学家——姚桐斌 ！
