本发明属于深海工程技术，特别是一种球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命的计算方法，包括以下步骤：建立完整球形耐压壳初始几何模型；对球壳模型赋予材料参数、截面属性、划分网格并设置边界和载荷条件；建立初始裂纹模型；裂纹模型赋予材料参数、定义截面属性、划分网格并确定其位置；导入两个模型生成局部含表面裂纹缺陷的完整球壳有限元数值模型；采用M积分法，求得初始裂纹前缘应力强度因子数值；读取疲劳寿命计算模型程序并运行；设置裂纹自动扩展参数；得到基于自定义扩展程序的球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命数值。本发明结合有限元分析软件、断裂力学分析软件对球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命进行计算，并通过数值模拟验证其适用性。