Armesto vivió su etapa escolar en la ciudad de Iquique junto a su familia. Luego regresó a su natal Santiago, donde se tituló de licenciado en ciencias con mención biología en la Universidad de Chile en 1977, siendo alumno de profesores como Eduardo Fuentes, Claudio Donoso y Humberto Maturana.^[2]​ Posteriormente, se doctoró en la Universidad Rutgers en 1984, especializándose en botánica y fisiología de plantas.^[3]​ A su regreso al país se desempeñó como académico de Ecología Vegetal del Departamento de Ciencias Ecológicas de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile y luego como profesor en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica de Chile y en la Universidad de Concepción.^[3]​^[4]​ Condujo diversos estudios sobre biodiversidad y ecosistemas, específicamente respecto de los bosques nativos de Chiloé, formó a varias generaciones de científicos en su país y participó de la fundación de diversas entidades científicas y de educación ambiental, entre las cuales se incluyen el Laboratorio de Biogeoquímica de la Universidad Católica de Chile, la Red Chilena de Estudios Socioecológicos de Largo Plazo (LTSER-Network Chile), y el Instituto de Ecología y Biodiversidad. Junto a otros científicos, adquirió 113 hectáreas de pradera, matorral y bosque lluvioso en Chiloé, donde fundó la Estación Biológica Senda Darwin en 1996 para impulsar el estudio de los ecosistemas de bosques chilotes.^[1]​^[5]​ Asimismo, trabajó en estrecha colaboración con el Ministerio del Medio Ambiente para informar sobre monitoreo y gestión de las Reservas de la Biósfera de Chile.^[6]​^[3]​ Trabajó como científico adjunto del Cary Institute of Ecosystem Studies de Millbrook, Nueva York, donde participó en estudios sobre la sucesión ecológica y los procesos biogeoquímicos en los bosques, incluido el ciclo de nutrientes del suelo y la captura de agua de niebla, así como investigando las redes mutualistas entre plantas y animales en los bosques mediterráneos y templados de Chile.^[7]​

Fue miembro correspondiente de la Academia Chilena de Ciencias desde diciembre de 2020,^[8]​ miembro internacional de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos desde 2021 y de la Ecological Society of America.^[7]​

Falleció la noche del 13 de enero de 2024 en Chillán y sus restos fueron trasladados a Concepción, zona donde estaba residiendo por razones familiares. Sus funerales se efectuaron en el crematorio del Cementerio General.^[1]​

Armesto cuenta con más de 200 publicaciones, 12 libros y 28 mil citas.^[3]​ Algunas de sus principales obras son las siguientes:

• Juan J. Armesto, M. T. K. Arroyo, Carolina Villagrán (1996). Ecología de los Bosques Nativos de Chile. Santiago: Editorial Universitaria.
• Cecilia Smith, Juan Armesto, Claudio Valdovinos (2005). Historia, Biodiversidad y Ecología de los Bosques Costeros de Chile. Santiago: Editorial Universitaria.
• Cecilia Smith-Ramirez; Juan J. Armesto; C. Valdovinos (2006). Biodiversidad, Historia y Ecología de los bosques de la Cordillera de la Costa, Chile. Santiago: Editorial Universitaria.
• Carolina Villagrán; C. Marticorena; Juan J. Armesto (2007). Flora de las plantas vasculares de zapallar: Revisión ampliada e ilustrada de la obra de Federico Johow. Santiago: Editorial Puntángeles y Fondo Editorial U.M.C.E.
• Alicia Hoffmann, Juan Armesto (2008). Ecología: conocer la casa de todos. Santiago: IEB.
• Alicia Hoffmann, Juan Armesto, Mary Kalin Arroyo (2009). Darwin en Sudamérica. Nace un gran naturalista. Santiago: IEB.
• Juan J. Armesto, Javiera Diaz-Forestier, Camila Tejo-Haristory, Juan Luis Celis-Diez (2011). Botánica Ecológica. Guía de campo de la flora leñosa de Chiloé. Santiago: IEB.
• Ricardo Rozzi, S.T.A. Pickett, Clare Palmer, Juan J. Armesto, J. Baird Callicott, eds. (2016). Linking Ecology and Ethics for a Changing World. Berlín: Springer Dordrecht.

• Juan Carlos Castilla, Juan J. Armesto, María José Martínez-Harms, eds. (2021). Conservación en la Patagonia Chilena: Evaluación del Conocimiento, Oportunidades y Desafíos. Santiago: Ediciones UC.
• Alicia Hoffmann, Juan Armesto (2023). Verduras, frutas y semillas que comemos. Santiago: IEB.

• Premio “Manuel Noriega Morales” en Ciencias Biológicas (1992) que entrega la Organización de Estados Americanos, OEA;
• Beca Guggenheim Memorial (1997) de Estados Unidos
• Cátedra Presidencial de Chile (1999)
• Premio “Robert Whittaker” (2021), otorgado por la Ecological Society of America.^[6]​
• Premio Patricio Sánchez (2023), otorgado por la Sociedad de Ecología de Chile.