及至2004年，13岁的他就首次参加中国国家体操队集训，但在此后多年，他经历过「三进三出」，始终没有留在国家队。2011年，邓书弟回省队后，跟随教练袁洪星。一年后，他再次被国家队召唤，终于坐稳了主力位置。2015年，邓书弟在格拉斯哥举行的世界竞技体操锦标赛上拿到男子全能铜牌，这是自从名将杨威退役后，中国全能选手首次在世界大赛上再获奖牌。2016年，邓书弟带领贵州队在全国锦标赛暨奥运选拔赛，拿到男团三连冠。2018年，邓书弟在印度尼西亚雅加达举行的第18届亚运会体操男子吊环决赛中以14.75的