Наследява брат си Абдул Меджид на 25 юни 1861. През 1867 г. предприема пътуване до Великобритания, Франция и Австро-Унгария, през 1869 г. присъства на откриването на Суецкия канал. Привърженик е на танзимата, по-късно провежда реакционна политика. През неговото управление е разрешен българският църковен въпрос (1870), но вътрешното и международното положение на Турция се влошават. Жестоко потушава въстанието в Босна и Херцеговина и Априлското въстание в България през 1875 – 1876 г. През май 1875 г. Абдул Азис обявява финансовия банкрут на Османската империя. Това е една от причините да бъде детрониран от Младотурската партия през 1876. Свален е с преврат на либералните кръгове. Детрониран е на 30 май 1876 г. заради неуспехи в управлението, Априлското въстание и убийството на консулите в Солун. На трона го наследява племенникът му Мурад V – обявен за луд и детрониран няколко месеца по-късно.