W okresie Wiosny Ludów dowodził rewolucyjnymi wojskami na Sycylii, a także wystąpieniami w Niemczech. Mówiono o nim: "Pisarz cięty, mówca porywający, (...) geniusz wojenny domniemany". Początkowo cieszył się autorytetem i europejską sławą teoretyka wojskowości, później jednak przylgnęło do niego miano "generała klęski", bo wszystkie kampanie kończył przegraną.

Jako 16-latek walczył w Powstaniu LIstopadowym, po jego klęsce wyemigrował do Francji, gdzie zajął się pisarstwem politycznym. Pod koniec lat 30. XIX wieku opracował studium o zrywie, które przyniosło mu opinię znawcy wojskowości. Zasiadał we władzach Towarzystwa Demokratycznego Polskiego i w 1846 roku został wyznaczony na przyszłego naczelnego wodza. W Wielkopolsce miał koordynować przygotowania do rozpoczęcia powstania, został jednak zdradzony i aresztowany przez władze pruskie. Przed śmiercią, na którą został skazany, uratował go wybuch rewolucji 1848 roku.

Ludwik Mierosławski powrócił do Wielkopolski, gdzie kierował nieudanymi walkami powstańczymi przeciwko Prusom. Wkrótce znany był w Europie z walk rewolucyjnych - zaangażował się w działania na Sycylii, został też naczelnym dowódcą republikańskiego powstania w Badenii i Palatynacie, należał do założycieli polskiej szkoły wojskowej w Genui.

W 1863 roku Komitet Centralny Narodowy powierzył Ludwikowi Mierosławskiemu dyktaturę i naczelne dowództwo Powstania Styczniowego. Po przegranych starciach pod Krzywosądzem i Nową Wsią, wobec konfliktu z Marianem Langiewiczem, kolejnym przywódcą zrywu, opuścił swoje oddziały. Nie radząc sobie z prowadzeniem wojny partyzanckiej, wyjechał do Paryża. Nie zrezygnował jednak z funkcji dyktatora. Przebywając za granicą, otwarcie krytykował złą organizację powstania i wdając się w osobiste spory, negatywnie wypowiadał się o perspektywach zrywu. Znalazł się na marginesie polskiego życia politycznego. Zmarł w Paryżu 22 listopada 1878 roku. Został pochowany na tamtejszym cmentarzu Montparnasse.

Ludwik Mierosławski jest jednym z bohaterów polskiego serialu historycznego "Najdłuższa wojna nowoczesnej Europy" w reżyserii Jerzego Sztwiertni, nagranego w latach 1979-1981. W postać pisarza i historyka wcielił się Tomasz Grochoczyński.