1876年冬,黄建勋作为福州船政第一批留学生出洋留学。1877年春,先抵法国,又转赴英国学习化学、力学等科。是年年底,上英国铁甲舰“伯乐罗芬”号实习,任见习二副,1879年,“伯乐罗芬”号舰长阿武里对黄建勋的实习成绩甚为赞许,并发给“学行优美”证书。实习结束后,黄建勋继续留在英国深造,研习枪炮攻守战术。1880年4月,学成归国,充任福州船政学堂驾驶教习。
《北洋水师》的黄建勋
1894年9月17日,北洋水师和日本联合舰队在黄海展开大战,日本海军以游击队四艘战舰攻击北洋水师阵脚的“扬威”、“超勇”二艘弱舰,黄建勋“为人慷慨,尚侠义,性沈毅,出言憨直,不作世俗周旋之态,而在军奋励,往往出人头地”。在他指挥下,全舰官兵无不誓死作战,但“超勇”毕竟是舰龄十余年的老舰,终究敌不过日本游击队的四艘主力舰,激战中“超勇”舰中弹甚多,特别是一敌弹击穿舱内,引起大火,刹那间“超勇”全舰被黑烟笼罩,由于“超勇”舰是木质舰身,舱内起火无法施救,不久就右舷倾斜,难以行驶,最终被烈火焚没。黄建勋落水后,“左一”鱼雷艇驶近相救,抛长绳援之,不就而没,时年43岁。
黄建勋殉国后,清廷下旨予以优恤,追赠总兵衔,世袭云骑尉,恩骑尉世袭罔替。黄建勋有二子,长子黄大均,承袭世职,次子黄大慈留学日本。