El cambio climático, las emisiones de gases de efecto invernadero y la seguridad alimentaria han planteado requisitos más altos para el desarrollo agrícola sostenible. La eficiencia ecológica agrícola (EEA) es un indicador importante para evaluar el desarrollo sostenible de la agricultura. La agricultura de bajo carbono promueve el desarrollo agrícola sostenible. Los sumideros de carbono agrícola son una producción importante de la agricultura, pero no se han reflejado completamente en la investigación actual sobre la eficiencia ecológica agrícola. En este estudio, los sumideros de carbono agrícola se consideran como una de las salidas esperadas de la EEA. Se utilizó el método de envoltura de datos para medir la EEA de 31 regiones administrativas a nivel provincial en China de 2000 a 2019, y se comparó la EEA de China con y sin sumideros de carbono. Se utilizó la función kernel gaussiana para estimar la evolución temporal de las diferencias regionales en la EEA. Se utilizó un modelo geodetector para detectar los impulsores de la diferenciación espacial de la EEA en China. Los resultados mostraron que considerar los sumideros de carbono agrícola como una de las salidas de medición esperadas acerca la EEA estimada a la realidad. De 2000 a 2019, la EEA de China mostró una tendencia al alza, y el valor de eficiencia aumentó de 0.48 a 0.95, un aumento del 97.92%. El patrón de distribución espacial de la EEA en China fue Noreste > Oeste > Central > Este, con diferencias obvias entre provincias. El nivel de industrialización, la brecha urbano-rural, el nivel económico agrícola, la tasa de desastres agrícolas y el nivel de urbanización fueron las principales fuerzas impulsoras de la diferenciación espacial de la EEA en China. La investigación ayudará a revelar las características dinámicas, las características de diferenciación espacial y los factores impulsadores de la eficiencia ecológica agrícola de China, y proporcionará una referencia científica para la realización del desarrollo agrícola sostenible y el desarrollo de alta calidad.