Ádámosi Székely Bertalan erdélyi nemesi családból származott, apja kormányszéki fogalmazó volt. Gyermekkorában sokat betegeskedett, egyedüllétében kedvelte meg a papír és a rajzón társaságát. A nagy múltú kolozsvári református kollégiumba járt, az 1848-49-es forradalom és szabadságharc döntő hatással volt személyiségére és művészi arculatára. Apja kívánságára mérnöknek tanult a bécsi műegyetemen, de ösztönei, készségei és érzelmi beállítottsága miatt hamarosan a Képzőművészeti Akadémiára iratkozott át, majd Ferdinand Georg Waldmüller szabadiskolájába járt.
Egy pártfogója révén kapott meghívást az Aichelburg grófok csehországi birtokára, Marchendorfba (ma Maršíkov Csehországban), ahol számos portrét festett, és ott ismerte meg Kudrna Jeanette-et, akit 1860-ban feleségül vett, a házasságból négy gyermek született. (Egyik fia, Székely Árpád szintén festőművész lett.)
1859 augusztusában Münchenben kezdett újra tanulni, Karl von Piloty, az akadémikus német festészet képviselőjének tanítványa volt. Ekkor készítette korai remekművét, az ifjúi lendületet és szakmai tudást egyaránt kifejező Önarcképét, és az első jelentős történelmi kompozícióját, amely II. Lajos holttestének megtalálását ábrázolta. Egyéni stílusa az 1861-ben festett Dobozi Mihály és hitvese című történelmi képpel kezdett kibontakozni, ennek jellemzői az akadémikus komponálás, a pszichikai jellemzés és a naturalisztikus anyagábrázolás.
1862-ben visszatért Magyarországra, ekkor képein egyre nagyobb szerepet kapott a család. „Terveim: családi boldogságot festeni, gyermekeket, szép asszonyokat, a hősies témákat sem elhanyagolni…” – írta naplójába. Az itthoni kedvezőtlen körülményei miatt Piloty meghívására 1863-ban ismét Münchenbe ment, ahol VII. Károly császár menekülése című falképével ösztöndíjat nyert, s Amszterdamba és Párizsba utazott, hogy tanulmányozza a Rijksmuseum és a Louvre remekműveit. Egy év múlva tért haza, és folytatta historizáló tablóinak sorát.
három évvel a kiegyezés után született a balladai tömörségű, súlyos mondanivalójú V. László és Cillei Ulrik. 1869-ben Olaszországban járt tanulmányúton.
A Magyar Nemzeti Múzeum képtárába került történelmi képei hírnevet szereztek számára, s számos portrémegrendelést kapott, ami fő megélhetési forrásává vált. Ez idő tájt sok illusztrációt is készített Eötvös József, Petőfi Sándor és egyéb költők, írók költeményeihez. Az 1870-es években témái közt megjelentek az érzelmekben gazdag élet- és tájképek és az aktok is. Székely, ellentétben kortársaival, nem eseményeket, hanem érzelmeket örökített meg, legszebb darabjainak is témája a szerelem (Zivatar, Csónakázó szerelmesek, Léda, Szeptember végén) volt. 1871-ben készült a feleségének szánt A nő élete című, tizenkét darabból álló ciklusa.
Élete utolsó évtizedeiben több nagy megbízást kapott, ezek voltak a pécsi székesegyház és a Szent Mór-kápolna falképei, a tihanyi apátság freskói, a Mátyás-templom falképei, díszítése és üvegablakai, a kecskeméti városháza dísztermének freskói. Az 1884-ben megnyílt Budapesti Operaházban csak részfeladatokkal bízták meg, az előcsarnok falképeit és az egyik proszcéniumpáholy (ma Székely Bertalan-terem) puttófrízeit készítette el.
1871-ben kinevezték a Mintarajztanoda tanárává, amelynek 1902-ben igazgatója lett, 1905-től a II. festészeti mesteriskola vezetője volt. Élete végéig festett, írt, tanított, 1910. augusztus 21-én Mátyásföldön (ma Budapest része) érte a halál. Kívánságára a Pest vármegyei Szadán temették el, ahol a nyarakat töltötte, síremlékét 1943-ban avatták fel.
Székely Bertalan a magyar festészet széles látókörű, intellektuális beállítottságú művésze volt, műveiben az emberi élet szépségét és gazdagságát, feloldhatatlan ellentmondásaiban rejlő tragédiáját ragadta meg. Elsőként vetett fel nemzeti sorskérdéseket magas művészi szinten, főként a romantikus történelmi képein.
Művészetelméleti, pedagógiai munkái gazdag kéziratos hagyatékának gerincét alkotják, válogatott művészeti írásait 1962-ben adták ki. Emlékére a Műcsarnok 1911-ben és 1956-ban, a Magyar Nemzeti Galéria 1999-ben rendezett kiállítást. Műteremházában még 1956-ban Szadán emlékmúzeumot rendeztek be, ma a felújított lakóház és kertje ad helyet a 2006-ban megnyílt Székely Bertalan Művészeti Központnak, a Műteremház Galériának és a Székely Bertalan-gyűjteménynek. 2011-ben emlékére az Erdélyi Magyar Művészpedagógusok Egyesülete és az Apáczai Galéria díjat alapított.
Nyitókép: az Önarckép részlete
