A bajai születésű Mészáros 1813-ban a pesti egyetemen jogot tanult, a nemesi felkelés főhadnagya volt, s 1813-15-ben a napóleoni háborúk több hadszínterén harcolt. 1845-től császári ezredes volt az 5. Radetzky huszárezrednél. 1848-ban a Batthyány-kormány hadügyminisztere. Júniusban tábornoki rangot kapott, októbertől a Honvédelmi Bizottmány tagja, 1849-ben altábornagy, 1849. április 15-ig hadügyminiszter, május 6-ig ideiglenes hadügyminiszter volt, majd a honvédseregek fővezére, és Dembinszky Henrik mellett vezérkari főnök lett. Jelentősek voltak a magyar hadsereg fejlesztésére tett javaslatai. Tudományos tevékenységéért az MTA levelező tagjává választotta. Az 1849. augusztus 13-i világosi fegyverletétel után Törökországba emigrált, távollétében halálra ítélte az osztrák hadbíróság. 1951-ben előbb Angliába, majd Franciaországba ment, 1853-tól az Egyesült Államokban farmot üzemeltetett, 1855-től házitanító volt. 1858 októberétől ismét Angliában élt. 1858. november 16-án halt meg Eywood-ban. Hamvait 1991-ben hazahozták, és szülővárosában helyezték örök nyugalomra.