Desde criança, exercita o desenho e a gravura com o pai Johann Lorenz Rugendas II (1775 - 1826). Freqüenta o ateliê de Albrecht Adam (1786 - 1862), de 1815 até 1817, quando ingressa na Academia de Belas Artes de Munique. Incentivado pelos relatos de viagem dos naturalistas J. B. von Spix (1781 - 1826) e C. Fr. Ph. de Martius (1794 - 1868) e pela obra de Thomas Ender (1793 - 1875), vem para o Brasil em 1821, como desenhista documentarista da Expedição Langsdorff. Abandona a expedição em 1824, mas continua sozinho o registro de tipos, costumes, paisagens, fauna e flora brasileiros. Segue para Mato Grosso, Bahia e Espírito Santo e retorna ao Rio de Janeiro ainda no mesmo ano. Rugendas não realiza nenhuma pintura a óleo em sua primeira estada no Brasil, privilegia o desenho e ocasionalmente o colore à aquarela. De 1825 a 1828 vive entre Paris, Augsburg e Munique. Nesse período, dedica-se à publicação de sua obra Voyage Pittoresque dans le Brésil. Vai para a Itália em 1828, onde observa novas técnicas. O uso de cores e o esboço a óleo chamam sua atenção. Motivado pelo naturalista Alexander Humboldt (1769 - 1859), Rugendas viaja para o México em 1831, com projeto de viagem pela América com objetivo de reunir material para nova publicação. No México, começa a pintar a óleo, utilizando as técnicas assimiladas na Itália. A partir de 1834, excursiona pela América do Sul, passa pelo Chile, Argentina, Peru e Bolívia. Em 1845, chega ao Rio de Janeiro, onde retrata membros da família imperial e é convidado a participar da Exposição Geral de Belas Artes. No ano seguinte, parte definitivamente para a Europa. Em troca de uma pensão anual e vitalícia, cede sua coleção de desenhos e aquarelas ao Rei Maximiliano II, da Baviera.
Tomou parte das seguintes mostras coletivas: 1845, 46 – Exposição Geral de Belas Artes, Academia Imperial de Belas Artes, Rio de Janeiro.
Foi lembrado postumamente, entre outras, nas seguintes exposições: 1948 – Retrospectiva da Pintura no Brasil, Museu Nacional de Belas Artes, Rio de Janeiro. 1966 – Art of Latin America since Independence, Austin, New Haven, San Diego, Nova Orleans, San Francisco, Estados Unidos. 1977 – Pinacoteca do Estado de São Paulo, São Paulo. 1983-84 – 50 Anos de Casa-Grande & Senzala, Lisboa, Recife, Salvador, Vitória, Aracaju, Brasília. 1990 – Rugendas x Fotografia, Rio de Janeiro, São Paulo, Belo Horizonte, Salvador. 1992 – Brasilien: entdeckung und selbstentdeckung, Zurique, Suíça. 1995-96 – O Brasil de Hoje no Espelho do Século XIX: artistas alemães e brasileiros refazem a Expedição Langsdorff, São Paulo e Rio de Janeiro. 1996 – Brazil Through European Eyes, Christie's, Londres. 2002 – Memorial da América Latina, São Paulo (exposição das obras que Rugendas pintou no México). 2003 – Vistas do Brasil: Coleção Brasiliana, Pinacoteca do Estado, São Paulo.
As obras de Rugendas encontram-se distribuídas nos acervos de diversas instituições do Brasil, entre as quais o Museu Histórico Nacional e o Museu Nacional de Belas Artes, no Rio de Janeiro, e do exterior.
