Nach dem Studium in Göttingen und Königsberg arbeitete Auwers einige Jahre bei Hansen in Gotha, wurde 1866 als Astronom und Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften nach Berlin berufen und blieb in dieser Stellung bis zu seinem Tode.

Seine Tätigkeit lag ganz auf dem Gebiete der Besseischen Astronomie. Auwers hat die deutschen Expeditionen zur Beobachtung der Venusdurchgänge 1874 und 1882 organisiert und die Bearbeitung des gesamten Beobachtungsmaterials durchgeführt. Er war Leiter des Sternkatalog-Unternehmens der Astronomischen Gesellschaft und Schöpfer des ersten Fundamentalkatalogs des Berliner Jahrbuchs, sowie Inaugurator der "Geschichte des Fixsternhimmels", eines Unternehmens der Berliner Akademie.