Nemesi származású, kisbirtokos katolikus családból származott, apja Mészáros János (megh. 1800) megyei hivatalnok, anyja Piukovits Katalin (megh.1802) volt. Iskoláit Baján, Szabadkán, Pesten, Pécsett végezte.. Jogi tanulmányait félbeszakította és 1812-ben katonai pályára lépett. Részt vett a Napóleon elleni harcban, bejárta Európát, huszáregységével több mint 18 évet töltött Itáliában. 1845-ben ezredessé nevezték ki. Rendkívül művelt volt, hét nyelven beszélt, 1844-ben a Magyar Tudományos Akadémia levelező tagjává választotta. Az első felelős magyar kormány hadügyminisztereként elévülhetetlen szerepet játszott a hadsereg megszervezésében. 1848. október 1-től a Honvédelmi Bizottmány tagja, 1849. április 15-től altábornagy lett. Július 2. és július 24. között a honvédseregek fővezérévé, majd Dembinszky mellett vezérkari főnökké léptették elő. Ő volt a kormány egyetlen olyan minisztere, aki nem mondott le, tárcáját 1849. április 14-ig töltötte be. Petőfi gyanakvással figyelte Mészáros tevékenységét az általa előterjesztett újoncállítási törvény miatt. 1849 februárjában Mészáros magához kérette a költőt, és számon kérte tiszthez méltatlan öltözetét. 1849. július 1-jétől fővezérként, a hónap végétől a déli fősereg táborkari főnökeként vett részt a harcokban. A szabadságharc leverése után Törökországba, majd Angliába emigrált. Távollétében halálra ítélték. Londonból Amerikába hajózott, Iowában farmerkodásból próbált megélni, majd nevelőnek állt. 1858-ban kapta meg az amerikai állampolgárságot. 1858 októberében, rövid idővel halála előtt visszatért Angliába, ahol Teleki Sándor anyósa, Lady Langdale temette el.