عثمان بن علی بن ابی طالب علیه السلام» چهارساله بود که پدرش، علی علیه السلام، به شهادت رسید. مادرش « فاطمه ام البنین » بود، چهارده سال با برادرش امام مجتبی علیه السلام و بیست و سه سال با برادرش امام حسین علیه السلام زندگی کرد و در کربلا در رکاب آن امام به شهادت رسید. مورخین درباره شهادت او چنین نوشته اند: در روز عاشورا هنگامی که عبدالله بن علی بن ابی طالب به شهادت رسید، عباس، برادرش، عثمان، را فرا خواند و آنچه را که به عبدالله فرموده بود، تکرار کرد:« ای برادر، به میدان برو تا من تو را در راه خدا کشته ببینم و شکیبایی بورزم.» عثمان به میدان نبرد شتافت و این رجز را خواند:« من عثمان، صاحب افتخارات هستم. سرورم، علی، صاحب کردار پاک است.» سرانجام « خولی بن یزید » تیری به او زد و او را بر زمین انداخت. آن‌گاه مردی از « بنی ابان » او را به شهادت رساند و سر از بدنش جدا کرد.