In die polnische Geschichte ging er vor allem wegen seiner patriotischen Aktivitäten in der Gesellschaft der Philomaten (Towarzystwo Filomatów) und seiner Freundschaft mit dem Nationaldichter Adam Mickiewicz ein. Ein ehemaliger Teilnehmer am Novemberaufstand — Ignacy Domeyko, der Vorbild für die Figur Żegota aus dem Dramenzyklus von Mickiewicz „Totenfeier” (poln. Dziady) — ist in Südamerika vor allem dafür bekannt, dass er die Grundlagen des modernen Chile gelegt hat.

Er wurde 1802 in Niedźwiadka Wielka (heute Weißrussland) in eine polnische Landadelsfamilie hineingeboren, von der er die Liebe zu seinem Heimatland und das Interesse an den WNaturwissenschaften übernahm. Während seines Studiums an der Fakultät für Physik und Mathematik der Universität Vilnius beteiligte er sich an geheimen Aktivitäten für die Unabhängigkeit. Als die Organisation von den russischen Behörden aufgedeckt wurde, wurde er verhaftet, aber dank der Bemühungen seiner Familie gelang es ihm, nicht ins Exil zu gehen. Er nahm an dem Novemberaufstand teil. Nach seiner Niederlage (1831) ging er nach Frankreich ins Exil, wo er Mickiewicz kennenlernte. In Paris setzte er seine Ausbildung fort und wurde Ingenieur. Im Jahr 1838 reiste er nach Südamerika. Schon während dieser Reise führte er naturkundliche Beobachtungen auf See durch, aber auch geologische Beobachtungen während seiner Zwischenstopps in Häfen.

Er ließ sich in Chile nieder und beschäftigte sich viele Jahre lang mit der geologischen Erforschung der Anden. Dabei machte er wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse und entdeckte Silbervorkommen in Arqueros, Gold in Cauquenes, Kupfer in der Cordillera de la Campania und Kohle bei Valdivia. Im Jahr 1867 wurde er Rektor der Universität in Santiago de Chile. Dabei stieß er auf Spuren alter indianischer Kulturen. Er schrieb ein Buch über das Land der Araukaner, das mehrfach nachgedruckt und in zahlreiche Sprachen übersetzt wurde. Darin präsentierte er sich als „Sprecher der unabhängigen Inder”.

Domeyko leistete nicht nur als Entdecker der Reichtümer Chiles einen enormen Beitrag, sondern auch als Hochschullehrer an den Universitäten in Coquimbo und Santiago und als Begründer des modernen chilenischen Bildungswesens. Ihm ist es zu verdanken, dass das Land ein modernes System von Maßen und Gewichten einführte und sein Geldsystem in Ordnung brachte. Der Pole initiierte auch die Entwicklung der Industrie und des Bergbaus in Chile sowie die Entwicklung der Hydrologie und der Wasserversorgung. Für seine Verdienste verlieh ihm das Parlament die Ehrenbürgerschaft. Er vergaß seine Heimat nicht und pflegte die Korrespondenz mit seinen Landsleuten. Er starb am 23. Januar 1889 in Santiago, Chile. Der Name Domeyko wird heute von einer riesigen Gebirgskette im nördlichen Teil Chiles (die Cordillera Domeyko) getragen.