De familia acomodada, cursa los estudios medios en el Instituto Provincial de Segunda Enseñanza de Jerez y después en Sevilla obtiene en 1862 el título de Bachiller en Artes.

En la Universidad de Sevilla se matricula en la Facultad de Derecho, pero a los pocos meses vuelve a su ciudad natal, donde vive a expensas de la gran fortuna que ha heredado de su padre y que le fue suficiente para el resto de sus días.

En 1865 casó Concepción Lila y tuvo nada menos que 22 hijos.

Su curiosidad intelectual le lleva hacia el conocimiento de los seres vivos y, por ello, realiza numerosas excursiones científicas por la provincia de Cádiz y contacta con profesores de Enseñanza Media de los Institutos de Jerez, Nicolás Latorre, y Cádiz, Juan B. Chape, con el farmacéutico Pedro Prolongo y con los importantes científicos de la época, Miguel Colmeiro y Penido (1816-1901), por entonces director del Jardín Botánico de Madrid, y Máximo Laguna y Villanueva (1822-1902), que le orientaron en sus primeros balbuceos en la ciencia de las plantas.

Además, hay que destacar que Pérez Lara tuvo una correspondencia importante, como corresponsal en la provincia de Cádiz, con el gran botánico alemán Heinrich Moritz Willkomm (1821-1895).

Sus trabajos científicos más importantes tuvieron relación con la flora de la provincia que le vio nacer. En 1882 publicó un breve trabajo sobre este asunto y diez años más tarde otro de considerable extensión titulado Florula gaditana; ambos aparecieron en los Anales de la Sociedad Española de Historia Natural. En 1903 escribió unas adiciones a la citada obra que vieron la luz en las Memorias de la Real Sociedad Española de Historia Natural.

Fue Socio de número de la Real Sociedad Española de Historia Natural, Comendador de la Orden civil de Alfonso XII, etc.

Falleció de un ataque de hemiplejía, en la ciudad que le vio nacer, un 26 de abril de 1918.

Realizó estudios de Bachillerato en el Seminario de San Bartolomé y desde los 15 años en el Real Colegio de Cirugía de Cádiz, en el que obtuvo todos los grados académicos. Después ingresó en la Real Academia de Medicina, dio clases en el Real Colegio (más tarde Facultad), ejerció como médico de Sanidad del puerto de Cádiz y como profesional libre. Fue el abuelo paterno de los poetas Antonio y Manuel.

Debido a que tenía familiares en América se dirigió hacia allí y estuvo en La Florida y varios países de Centroamérica, donde consiguió un gran éxito como profesional, lo que le permitió tener un gran desahogo económico. Volvió a su ciudad natal y muy pronto marchó a París para estudiar en la Sorbona con el toxicólogo, químico y médico español Buenaventura Orfila (1787-1853) y otros científicos. También viajó a Suiza, Bélgica y Alemania para aprender ciencias naturales y es que progresivamente fue desviando su orientación médica hacia las ciencias biológicas y geológicas.

De nuevo en España, en Sevilla imparte, en la Sociedad de Amigos de País, el primer curso de Geología que se da en nuestro país y posteriormente, en 1844, es nombrado catedrático de Química Médica de la recién creada Facultad de Cirugía y Medicina de Cádiz. Después de un breve paso por la Facultad de Medicina de Santiago de Compostela, vuelve a Sevilla y en 1846 ejerce como catedrático de Mineralogía y Zoología.

En 1850 creó, en la Universidad hispalense, el Gabinete de Historia Natural con las aportaciones de objetos procedentes de la Escuela de Medicina de Cádiz; los fondos del mismo aumentaron con donaciones de particulares y adquisiciones en París, adonde Machado acudía en vacaciones para estar al tanto de los avances científicos y para reunirse con los políticos que preparaban la “Gloriosa”. También hay que destacar que el Gabinete se amplió con la riquísima colección de moluscos recogidos en Filipinas y otras zonas del Pacífico, que fue enviada por Felipe Rul, Regente de Manila. En poco tiempo se acumularon, en ese museo, minerales, aves disecadas procedentes de las marismas del Guadalquivir, vegetales en un herbario en el que participó Romualdo González Fragoso (1862-1928), fósiles, materiales prehistóricos, etc.

En 1854 obtiene la licenciatura en Ciencias Naturales en la Universidad de Sevilla, donde se doctora con una tesis titulada: “Origen, progresos y estado actual de la Geología”.

Entre 1857 y 1875 ocupó la cátedra de Historia Natural (formada como resultado de la fusión de las antiguas Cátedras de Botánica y de Mineralogía y Zoología) de la Universidad de Sevilla, donde llegó a ser Rector (1868-1870 y 1872-1874).

Publicó diversos trabajos sobre zoología de Andalucía, entre los que destacan sus catálogos de vertebrados: Catálogo de aves observadas en algunas provincias de Andalucía (1854), Catálogo de peces que habitan en las costas de Cádiz y Huelva (1857), Catálogo metódico y razonado de los mamíferos de Andalucía, clasificados según el sistema del Dr. Enrique Schinz (1869), etc.

Su participación en la política fue muy destacada y así Machado intervino, como líder del Partido Progresista, en la “revolución de 1868”; asimismo, llegó a ser gobernador y alcalde de Sevilla.

En 1869 fundó, junto con Federico de Castro, la Revista mensual de Filosofía, Literatura y Ciencias y en 1871 la Sociedad Antropológica de Sevilla. Simpatizante del krausismo, tuvo una gran amistad con Francisco Giner de los Ríos.

Colaboró en la introducción de las ideas evolucionistas en España. De hecho, gracias a él, la Universidad de Sevilla fue en uno de los centros más activos a la hora de difundir en España la teoría de Darwin. Primero, en 1869, siendo Rector de la citada Universidad, escribe una circular a los Decanos de las diferentes Facultades en la que desea una actitud abierta en relación con la difusión de los “adelantos de la Ciencia”, poco después, aparecen artículos sobre el evolucionismoo en la Revista Mensual de Filosofía, Literatura y Ciencias de Sevilla: “Apuntes sobre la teoría de Darwin” (1871), “Darwinismo” (1872) y otros.

En 1875, con la restauración borbónica, fue destituido de la Cátedra que ocupaba en la Universidad sevillana. En 1883 fue repuesto en su cargo y marchó a la capital de España, donde terminó su vida académica en la Universidad Central de Madrid como catedrático de Zoología y Decano de la Facultad de Ciencias hasta su fallecimiento. Siendo profesor de esta Universidad editó El monismo como nexo entre la religión y la ciencia (1893) de Haeckel.

Murió el 24 de julio de 1896 en Madrid.

En 1757 Mutis va a Madrid para obtener el título de médico que, a la sazón, otorga el Tribunal Real del Protomedicato, y entra como médico de cámara de la Corte. Un año mas tarde perfecciona sus conocimientos botánicos en el madrileño Jardín Botánico del Soto de Migas Calientes del que era director Joseph Quer y Martínez (1695-1764) y que había sido creado por R.O de Fernando VI dos años antes. Miguel Barnades (¿-1771), sucesor de Quer en la dirección del Jardín, le convierte en linneano incondicional y conoce a Klas Alströmer, discípulo del sabio sueco, cuya influencia le decanta definitivamente por los estudios dedicados a la ciencia de las plantas. Al despedirse de Alströmer, a punto de viajar a América, promete enviar a Linneo (1707-1778) colecciones de productos naturales del Nuevo Continente.

Cuando Pedro Messia de la Cerda fue nombrado Virrey del Nuevo Reino de Granada en 1760, quiso llevarse a los territorios allende el Atlántico a un médico y eligió al gaditano. Mutis abandonó España con la intención de escribir una historia natural de América y solicitó del virrey que, una vez en Nueva Granada, le diera permiso para hacer exploraciones científicas. Llegó a Cartagena de Indias en octubre de 1760.

Linneo escribió a Mutis a principios de 1761 animándole a emprender unas “peregrinaciones botánicas” por América y le pedía que le enviara materiales biológicos para aumentar su gabinete sueco de historia natural. Asimismo le prometía poner el nombre de Mutis a una planta (así lo hizo con el género Mutisia; con ella en la mano le pintaron sus discípulos en uno de los retratos que de él se conocen). El gaditano siempre consideró un gran honor cartearse con el sabio sueco: lo hizo durante 17 años (1761-1778). A fin de cuentas, el botánico nórdico dijo de él: “Te felicito por tu nombre inmortal que ningún tiempo podrá borrar”. Mutis puso a su disposición numerosos productos naturales: material disecado, láminas en color y descripciones de seres vivos, y Linneo dio publicidad a las colecciones mencionando al español. Con los materiales remitidos por Mutis, el botánico sueco y su hijo publicaron varios artículos científicos en cuyas páginas aparece el nombre del español citado con frecuencia.

Poco después de llegar a América, Mutis envió al Rey Carlos III las llamadas “Representaciones”(1763 y 1764), una especie de proyecto de investigación, en las cuales denunciaba el poco interés de España por la historia natural de los territorios americanos. Solicitaba ayuda para recolectar, ordenar y describir el material que habría de recoger para, más tarde, enviarlo al Jardín Botánico de Madrid que, de esta forma, acabaría convirtiéndose en punto de referencia de la botánica europea. Asimismo también iba a estudiar plantas de gran interés económico: la quina y la canela silvestre.

Por razones políticas la respuesta regia se dilató y por falta de medios el español tuvo que dedicarse a la administración de empresas mineras, al ejercicio de la medicina, la enseñanza de las matemáticas y física de Newton, etc. Estas ocupaciones le permitieron costear sus exploraciones y recopilar datos para su “Historia Natural de Nueva Granada”, pero tan importante como esto fue que, de hecho, Mutis se convirtió en el primer científico que introdujo los conocimientos de la ciencia moderna en esos territorios.

En 1772, a los cuarenta años, se ordenó sacerdote y un año después el virrey le sugirió regresar a España. Sin embargo, su vida ya estaba unida permanentemente a Nueva Granada.

En 1777 Carlos III creó el Real Gabinete de Historia Natural y Antonio Caballero y Góngora fue nombrado arzobispo de Santa Fe; cuando en 1782 fue escogido como virrey, autorizó un permiso de la Corona a Mutis para que preparara una expedición -que iba a durar 33 años- y que iba a tener una importancia extraordinaria para la historia natural. El mecenazgo de la Corona permitió a Mutis adquirir libros, instrumental, instalaciones, pagar a naturalistas, pintores, etc. Creó un taller de pintores en el que se realizaron 600 láminas en color y otras tantas en blanco y negro.

En 1784 fue nombrado miembro de la Academia de Ciencias de Estocolmo, correspondiente del Real Jardín Botánico de Madrid y miembro de la Real Academia de Medicina. La enemistad entre Mutis y Casimiro Gómez Ortega(1741-1818), entonces director del Jardín Botánico madrileño, hizo que el gaditano no enviara material alguno a la capital, como hicieron los integrantes de otras expediciones, sino que funcionó con completa independencia de la dirección madrileña.

A principios del siglo XIX la empresa científica de Mutis había llegado a un desarrollo tal que se produjo una diferenciación en secciones, independientes de la parte botánica que dirigía Mutis: la sección geográfico-astronómica (al frente de la cual estaba Francisco José Caldas) y la zoológico-antropológica (de Jorge Tadeo Lozano).

Su espléndida biblioteca llegó a contar 8500 volúmenes, cifra extraordinaria entonces. En opinión del más importante naturalista de la época, Alexander von Humboldt (1769-1859), no había otra que la superara, a excepción de la de Banks en Londres, en asuntos de historia natural. Además, el sabio alemán le definió como “Patriarca de los botánicos” y le dedicó su libro Plantas Equinocciales. Bien es cierto que Humboldt criticó las incorrectas observaciones barométricas que con un instrumental inadecuado realizó el gaditano.

Sus estudios sobre la quina aparecieron en el Arcano de la quina, que se publicó por entregas semanales en el Papel Periódico de Santa Fe de Bogotá (1793-1794). En el Arcano se determinan los usos médicos, farmacológicos, terapéuticos, posología, contraindicaciones, etc. de las especies de quina estudiadas por Mutis. Sus trabajos -y los de otros (Hipólito Ruiz y José Pavón)- sobre la corteza de la quina son la principal aportación de los botánicos españoles a la historia de la farmacología. La de Mutis fue la de crear una escuela científica cuyo destino fue segado por las inquietudes independentistas de los novogranadinos.

El 11 de septiembre de 1808 moría de una apoplejía en Santa Fe a los 76 años. Fue sepultado con gran pompa el día 12 en el presbiterio de la iglesia de Santa Inés.

Desde 1817 los resultados de los trabajos de la expedición botánica permanecen guardados en el Jardín Botánico de Madrid: una colección iconográfica de 6619 láminas, un herbario formado por 20000 ejemplares y numerosos manuscritos científicos y personales de Mutis. Durante más de un siglo no se los hizo caso, hasta que fue planeada la gigantesca edición de la Flora de la Real Expedición Botánica del Nuevo Reyno de Granada.