Mercedes Bustamante é graduada em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (Uerj), mestre em Ciências Agrárias – Fisiologia Vegetal pela Universidade Federal de Viçosa (UFV) e doutora em Geobotânica pela Universidade de Tréveris, na Alemanha. A cientista se dedica, principalmente, a pesquisas em Ecologia de Ecossistemas, sendo uma das maiores autoridades do Brasil em estudos sobre mudanças climáticas e sobre o bioma Cerrado. Também atua em temas como mudanças no uso da terra e biogeoquímica.
Em 2020, ela figurou na lista do portal Web of Science, que divulga os nomes mais citados do mundo em publicações e trabalhos científicos. O nome de Mercedes Bustamante apareceu junto ao de outros 18 cientistas brasileiros. Atualmente, exerce o cargo de Presidente da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES.