A Somogy vármegyei Csokonyán látta meg a napvilágot. Görög felmenői a 15. században telepedtek le Erdélyben, a család a Székelyföldről költözött át a Dunántúlra. Apja, Xántus Ignác a Széchenyi család Somogy vármegyei birtokainak jogi ügyintézője, 1828-tól Somogy vármegye főügyésze volt. Fia a gimnázium első évét a győri bencés gimnáziumban végezte, majd Pécsre került a püspöki líceumba. Jogi stúdiumait Pécsett abszolválta, majd 1847-ben Pesten tett ügyvédi vizsgát. Az 1848-as forradalom idején nemzetőrnek állt, harcolt a pákozdi csatában is. 1849 februárjában elfogták, a világosi fegyverletétel után büntetésként a császári hadseregbe sorozták, ahonnan az első adandó alkalommal megszökött. 1850-ben Londonba ment, de kilátástalan helyzete másfél év után továbbűzte Amerikába.

A "korlátlan lehetőségek hazájában" változatos életet élt, számos megpróbáltatást kellett elviselnie. Volt újságkihordó, matróz, boltossegéd, könyvkereskedő, zongoratanár, gyógyszerész, nyelvtanár, kubikos. A hadsereg egyik nyugaton portyázó alakulatában szolgálva jutott el a Sziklás-hegységen túlra, később részt vett a transzkontinentális vasút nyomvonalának kijelölésében, az Arkansas folyó forrásvidékének feltérképezésében. Indiana állam területén topográfiai felméréseket végezve állat- és növénytani anyagot gyűjtött, majd meteorológiai megfigyeléseket végzett a Csendes-óceánon. Amerikában vált elismert természetrajzi gyűjtővé.

Családja 1856 elején Csokonyáról Győrbe költözött, ezért Amerikából ide küldte leveleit. Ezeket Prépost István hírlapíró - a szerző jóváhagyásával - kötetbe foglalta, és 1858 nyarán Levelek Éjszakamerikából címmel Pesten kiadta. 1858 őszére elkészült az Utazás Kalifornia déli részeiben című művének kézirata is, amely 1860 elején hagyta el a nyomdát. Karl May (avagy May Károly) is lelkes olvasója volt, és a legenda szerint levélben kérte Xántust, hogy róla mintázhassa Old Shatterhandot, Winnetou sápadt arcú barátját.

A győri Xántus János Múzeum őrzi azt a Henry-karabélyt, melynek ezüstözött zárborító lemezébe a John Xantus nevet vésték, de gyártási jelzés nem található rajta. A regényben Old Shatterhand a készítőtől, Mr. Henrytől kapta a fegyver első példányát, úgyhogy nem zárható ki, hogy a karabély prototípusáról van szó. Az előagytáras ismétlőfegyvert a déliek "átkozott jenki puskának" hívták, mert "csak vasárnap töltötték meg, és egész héten lőttek vele".

Xántust publikációi, állat- és növénytani gyűjtőmunkája elismeréséül a Magyar Tudományos Akadémia 1859 decemberében levelező tagjává választotta. Az önkényuralom enyhülése után, nemzeti hősnek kijáró tisztelettől övezve 1861-ben érkezett vissza Győrbe, ahol a vármegye a törvényhatósági bizottság tiszteletbeli tagjává választotta. A Győri Közlönyben megjelentek nyugat-mexikói utazásairól írott levelei.

1862-ben ismét New Yorkba utazott. Útjának egyes állomásairól színes tudósításokat küldött a győri lap számára Levelek külföldről címmel. 1862 decemberében kinevezték amerikai konzulnak Mexikó egyik kikötővárosába, Manzanillóba; állásából 1863 júliusában felmentették, ezután hajóbiztosítási ügynökként tevékenykedett. Ekkor vette kézhez Rómer Flóris levelét, melyből megtudta, hogy megválasztották a pesti állatkertet szervező bizottság elnökének.

1864-ben tért haza. Megromlott egészsége miatt Ótátrafüredre utazott gyógykezelésre, majd erdélyi körútján meglátogatta rokonait. Megírta a Magyar gőzhajózás érdekében című értekezését, mely a Győri Közlönyben jelent meg négy részben. Barátaival egy új kaszinó létrehozásán fáradozott, és Győri Lapok címmel újságalapítás gondolata is foglalkoztatta, de a városi hatóság egyiket sem támogatta.

1865 őszén Pestre költözött, s 1866-ban kinevezték az állatkert első igazgatójának. 1868 végén Eötvös József kultuszminiszter támogatásával kelet-ázsiai gyűjtőútra indult, hazatérése után gazdag természettani és néprajzi anyaggal gyarapította a Magyar Nemzeti Múzeum gyűjteményét. 1872. március 5-én a Nemzeti Múzeum néprajzi osztálya igazgatóőrének nevezték ki, e tisztségében egy önálló néprajzi múzeum megalapításán fáradozott. (Ennek emlékére ünnepeljük 2003 óta március 5-én a Néprajzi Múzeum napját.) Alapító tagja, később alelnöke volt a Magyar Földrajzi Társaságnak, elnöke, majd tiszteletbeli elnöke a Magyar Néprajzi Társaságnak.

Munkásságának eredményeit számon tartja a néprajztudomány, a muzeológia, a természettudomány és a geográfia. Kiemelkedő szerepet játszott a Néprajzi és az Iparművészeti, valamint a Magyar Természettudományi Múzeum létrejöttében.

Xántus János elborult elmével, 1894. december 13-án hunyt el Budapesten. Hamvait a Kerepesi temetőben helyezték örök nyugalomra. 1951-ben Győrött múzeumot neveztek el róla, 2000-ben a nevét viselő budapesti idegenforgalmi középiskolában felavatták mellszobrát, Domonkos Béla szobrászművész alkotását.

(Az MTVA Sajtó- és Fotóarchívumának portréja.)