Como historiador redactó una monumental obra enciclopédica en ocho tomos, titulada Diccionario Histórico-Biográfico del Perú (1874-1890).

Se distinguió en varias batallas por la independencia del Perú, ascendiendo hasta capitán.

Ascendido a teniente, participó en la primera y la Segunda Campaña de Intermedios en 1823, que constituyeron sendas derrotas para las armas patriotas.

Cuando la Fortaleza del Real Felipe del Callao cayó en poder de los realistas, se retiró hacia Chancay con su escuadrón, pero fue obligado a regresar y a rendirse, pasando entonces su unidad al bando español.

Mendiburu, ya con el grado de capitán, pretextó hallarse enfermo para trasladarse a Arequipa.

Regresó a América en 1826, estableciéndose en Santiago de Chile, donde se casó con Margarita Rey y Riesco.

Asistió a la guerra contra la Gran Colombia en calidad de ayudante del general Agustín Gamarra (1828-1829).

Acusado de conspirar contra la Confederación Perú-Boliviana, fue apresado y desterrado a Guayaquil.

Viajó luego a Chile, donde se enroló en la Segunda Expedición Restauradora, que desembarcó en Ancón en 1838.

Hecha la paz, fue llamado a Lima, ya en los días de la anarquía militar.

En 1852 viajó a Inglaterra como ministro plenipotenciario, donde negoció un empréstito de 2 600 000 libras, suma destinada para pagar la deuda contraída con Chile, así como para cubrir otras necesidades del erario público.

Pese al ambiente hostil contra el gobierno, que derivó en la Revolución Liberal de 1854, se mantuvo leal a Echenique, siendo nombrado jefe de Estado Mayor y secretario general del presidente en campaña.

Por desacuerdos con sus colegas renunció a sus cargos, pero mantuvo la Comandancia General de Artillería.

En diciembre de 1856 obtuvo el permiso del presidente Castilla para volver a Lima, siendo readmitido en el escalafón.

Desde 1855 se consagró a la investigación histórica y fruto de esta labor fue una monumental obra en ocho volúmenes que tituló Diccionario histórico-biográfico del Perú.

Solo los cuatro primeros tomos fueron supervisados directamente por el autor (1874, 1876, 1878 y 1880), los restantes se editaron póstumamente, el último de ellos en 1890.

Posteriormente Evaristo San Cristóval lo reeditó con un apreciable apéndice, en un total de 15 volúmenes, entre 1931 y 1938.

Destinadas a constituir la segunda parte del mismo diccionario, Mendiburu dejó inéditas unas Biografías de generales republicanos.

También relata hechos concretos como la muerte de Gamarra y la firma del Tratado Vivanco-Pareja.