Ramos Mexía combatió valientemente durante las Invasiones Inglesas (1806 - 1807)siendo en reconocimiento por su destacada actuación luego nombrado junto a su hermano Francisco funcionario en el Alto Perú a donde partió desde Buenos Aires en 1808. Dos años después de vuelta en Buenos Aires este héroe tomó parte en la Revolución de Mayo, en 1810, asistiendo al cabildo abierto del día 22, junto a su hermano Hilario. Ocupó importantes cargos militares durante el Directorio, sirviendo a generales como Manuel Belgrano y José de San Martín.
Disuelto el Directorio y establecida la Provincia de Buenos Aires, Fue Presidente de la Asamblea de Representantes y fue electo gobernador por la Sala de Representantes el 6 de junio de 1820, en reemplazo de Manuel de Sarratea, que había renunciado. Una de las primeras medidas del gobernador Ramos Mejía fue la de consultar al Cabildo acerca del deber en que estaba el gobierno de permitirles a los ex miembros del Congreso de Tucumán que se encontraban presos que se retiraran a sus casas, “guardando en ellas el arresto que sufren en el punto en que se encuentran; o hacer éste extensivo a la ciudad, hasta la conclusión de su causa, y en atención a la avanzada edad, achacosa salud y consideraciones que se merecen por la alta representación pública que han obtenido y que exigen del gobierno una conducta más franca". Pero su obra como gobernador fue escasa, puesto que su gobierno duró menos de un mes. Nombró un consejo que limitaba el poder del gobernador, que, entre otros, estaba formado por Juan José Paso, y socorrió en forma particular económicamente a su amigo Manuel Belgrano a quien La Sala le postergaba los pagos por sus servicios. El 20 de junio Día de la Bandera y de Los Tres Gobernadores el primero por el fallecimiento de su querido amigo Manuel Belgrano y el segundo bautizado por Mitre por ser el día en que Ildefonso Ramos Mejia , el Cabildo y el Gral Soler detentaron el poder. Ramos renunció ese día 20 de junio de 1820 al cargo de Gobernador y Capitán General pero continuó en la Junta de Representantes de Buenos Aires varios años más volviendo a presidirla.
Renunció al cargo de Gobernador y Capitán General el 20 de junio de 1820 volviendo a la Sala de Representantes la que volvió a presidir.. Miembro de la Convención Constituyente de 1826. Murió en 1854 a los 85 años.