Józsefvárosi kispolgári családból származott édesapja kiskereskedő volt. Középiskolai tanulmányait a VIII. kerületi Zrínyi Miklós Reálgimnáziumban végezte, majd 1929–1934 között a Pázmány Péter Tudományegyetem Bölcsészet-, Nyelv- és Történettudományi Karán a történelem–latin szak következett, ahol Szekfű Gyula, Hajnal István, Mályusz Elemér, Tóth Zoltán, Hornyánszky Gyula gyakorolta rá a legnagyobb hatást. 1934-ben védte meg doktori értekezését, amely Magyar politikai pártprogramok 1867–1914 címmel. Ezután Szekfű közbenjárására egyéves kutatói ösztöndíjat nyert a bécsi gróf Klebelsberg Kuno Magyar Történeti Kutatóintézetben Sinkovics Imrével és ifj. Szentpétery Imrével egyidejűleg. Hazaérkezése után szintén egyéves belföldi kutatói ösztöndíjat kapott, majd 1936–1938 között állásnélküli volt. 1938 februárja és 1942 ősze között a Budapesti Kereskedelmi és Iparkamara könyvtárában és archívumában helyezkedett el. 1942–1945 márciusa között munkaszolgálatos volt. Onnan szabadulva 1945 nyarán visszament dolgozni a Budapesti Kereskedelmi és Iparkamara könyvtárába és archívumába, a budapesti egyetemen pedig ősszel a magyar történelem magántanárává habilitálták.

1945-től volt a Magyar Kommunista Párt tagja, 1948-tól az MDP pártoktatójaként működött a Budapest I. kerületi pártbizottságában. Közben 1948-ban a Magyar Országos Levéltárban helyezkedett el önálló tudományos kutató, irányító munkakörben, emellett az 1948–1949 közötti időszakban megbízást kapott a Marx Károly Közgazdaságtudományi Egyetem új könyvtárának megszervezésére és igazgatására is. Levéltári munkájában nevéhez fűződik a Levéltárak Országos Központjának megszervezése. Ennek az újonnan felállított intézménynek az volt a feladata, hogy központilag ellenőrizze, irányítsa az ország összes levéltárát, beleértve a Magyar Országos Levéltárat is.

A főváros teendői mellett 1949-től Hermann István Egyed kényszernyugdíjazását követően magyar történelmet adott elő a szegedi egyetemen. Majd 1951-ben került véglegesen Szegedre a Magyar Történelmi Intézetre (párhuzamosan egészen 1953-ig oktatott Budapesten is). 1951-ben docenssé, 1952-ben egyetemi tanárrá nevezték ki. A szovjet típusú tudományos minősítési rendszer 1952. évi bevezetésekor magántanári címe ellenére is csak kandidátusi fokozatot kapott. Szegeden egészen 1981-ig oktatott és vezette az 1964-ben a Magyar Történelmi Intézet kettéválasztásával létrehozott Új- és Legújabbkori Magyar Történeti Tanszéket. A pártos történetírást kemény eszközökkel képviselte, előadásai vezérfonalát Andics Erzsébet munkái alkották.

A minisztérium 1960-ban rendelte el az új oktatási reform elkészítését, és abban a történeti oktatás reformjának a kidolgozását Szegedre bízta. A munkabizottságban Wittman Tiborral és a budapesti Elekes Lajossal dolgozott együtt. Hárman készítették el az egyetemi történelemoktatás reformtervét, amely egészen az 1980-as évek végéig érvényben volt. Az új képzési struktúrába addig nem tanított tárgyként került bele többek között a történetírás története, azaz a historiográfia. Viszonylag erős tanszéket épített ki. 1952-től beosztottjaként dolgozott Gaál Endre, 1958-tól Serfőző Lajos (később utóda a tanszékvezetésben), majd 1969-ben átkerült tanszékére Soós Katalin, akik 1965–1973 között valamennyien kandidátusi fokozatot szereztek.

Szegedi évei alatt számottevő és színvonalas szakmai tevékenységet folytatott. Kutatási területe kiszélesedett, a 19–20. századi magyar gazdaság- és társadalomtörténet, a dualizmus korának politikai története mellett kiterjedt a magyar historiográfiára, a történeti módszertanra, látóköre mindinkább egyetemes történetivé tágult. Szegedi évei alatt jelentetek meg a Magyar iparfejlődés 1790–1848. Budapest, 1951., Föderációs tervek Délkelet-Európában és a Habsburg Monarchia 1840–1918. Budapest, 1965., Die Idee der europäischen Integration in der westdeutschen bürgerlichen Geschichtsschreibung. Budapest, 1966., A magyar októberi forradalom és a polgári pártok. Budapest, 1969., A magyar polgári pártok programjai (1867–1918). Budapest, 1971., Der Aussenhandel des Königsreichs Ungarn (1790–1848). Budapest, 1980. című kötetei.

1967-ben akadémiai doktori fokozatot szerzett, egyszóval a többi korabeli szegedi történész fölé. Azt 1950-es évek végétől a ’70-es évek elejéig terjedő időszakban a szegedi történészképzés minőségét elsősorban Wittman Tibor és Mérei Gyula neve jellemezte, majd Wittman 1972-es halála után néhány évre Mérei vált az egyetlen, igazán jegyzett szegedi történésszé. 1973-ban az MTA levelező, 1979-ben pedig rendes taggá választotta, s ezzel hosszú évtizedek után újra volt akadémikus a szegedi történészprofesszorok között. Nyugállományba 1981. augusztus 31-én, 70 éves korában vonult, majd Szegeden 2002. június 28-án, 91 évesen hunyt el.