Родился в 1787 году, происходил из младшей ветви грузинского царского рода. Образование получил в Пажеском корпусе, из которого выпущен прапорщиком в 1815 году в лейб-гвардии Гренадерский полк.
В 1820 году был произведён в поручики и переведён в 3-й егерский полк, но в 1822 году, будучи произведён в штабс-капитаны, вышел в отставку.
С началом в 1826 году войны с Персией, Багратион-Мухранский вернулся на военную службу и, состоя для особых поручений при Паскевиче, принимал участие как в этой войне, так и в последующей в 1828—1829 годах кампании против Турции. За отличие был в 1832 году зачислен в лейб-гвардии Казачий полк с оставлением при Отдельном Кавказском корпусе.
В 1830 году он отличился в походе за Кубань в землю шапсугов, а в 1832 году — в походе в Чечню, причём находился при истреблении аула Ачхоя и взятии аулов Герменчку, Шали, Беной и Гимры.
В 1845 году Багратион-Мухранский был произведён в полковники, 26 ноября 1847 года был награждён орденом св. Георгия 4-й степени (№ 7767 по кавалерскому списку Григоровича—Степанова), в 1848 году назначен главным приставом магометанских народов Ставропольской губернии с зачислением по армейской кавалерии. В 1850 году он был произведён в генерал-майоры и назначен помощником начальника Джаро-Белоканского округа в Дагестане и командиром правого фланга участка Кавказской линии в Дагестане.
Во время Восточной войны Багратион-Мухранский состоял для особых поручений при Отдельном Кавказском корпусе.
Скончался 26 февраля 1861 года.
Багратион-Мухранский был женат на Марии урождённой княжне Церетели, детей у них не было.
Его брат, Константин Иванович, был генерал-лейтенантом русской императорской армии и был Тифлисским губернским предводителем дворянства. Племянник, Иван Константинович, с отличием принимал участие в Восточной войне и за сражение с турками при Башкадыкларе был удостоен ордена св. Георгия 3-й степени.
