Mövsüm bəy Məhəmməd bəy oğlu Xanlarov 24 sentyabr 1857-ci ildə Bakıda, İçərişəhərdə anadan olub. Ailəsi Bakının sonuncu xanlıq nəslinin davamçıları hesab edilir.
O, ilk təhsilini Sınıqqala məscidinin nəzdində mədrəsədə alıb, ərəb və fars dillərini öyrənib. 1871-ci ildə o, Bakıdakı Real gimnaziyanın tələbəsi olur.
1878-ci ildə Xanlarov Almaniyanın Vyüsburq Universitetinə qəbul olub. Texniki ixtisasa daha mükəmməl yiyələnmək üçün Mövsüm bəy növbəti il təhsilini Leypsiq Universitetində davam etdirib. 1881-ci ildən o, Fransanın Strasburq şəhərində Vilhelm Kayzer Universitetində oxuyub. Bu universitet o dövrdə dünyanın ən nüfuzlu elm və təhsil mərkəzlərindən sayılırdı. Xanlarov burada professor Rudolf Fittiqin rəhbərliyi altında elmi araşdırmalara başlayıb.
1883-cü ildə 26 yaşlı Mövsüm bəy Xanlarov doktorluq dissertasiyasını müdafiə edərək, kimya elmləri doktoru alimlik dərəcəsini alan ilk azərbaycanlı olub. Qısa müddətdən sonra Xanlarov Azərbaycana dönüb. [Расул Рахшанлы. Мовсум-бек Ханларов-150.// Elm 19.09.2007]
Abşeronda neft çıxarılması və emalının çətinliklərinin həlli üçün Rus Texniki Cəmiyyətinin Bakı şöbəsi (RTCBB) yaradılmışdı. Xanlarov həmin bölməyə üzv seçildi. Onun sayəsində neftin, neft məhsullarının və digər faydalı qazıntıların tədqiqi üzrə Bakıda laboratoriya yaradıldı. Həmin laboratoriyaya analiz üçün nümunələr Rusiyanın digər bölgələrindən də gətirilirdi. Sonralar Mövsüm bəy neft sənayeçiləri qurultayı şurasına qəbul olundu və ona statistika bürosuna rəhbərlik həvalə edildi. Bir müddət bu işlə məşğul olan Xanlarov 1886-cı ildə Dəmiryol komissiyasının sədri vəzifəsinə seçildi. [Azərbaycan Sovet Ensiklopediyası. X Cild. Bakı-1987]
O, Nobel qardaşlarının neft şirkəti tərəfindən məhsulların daşınması qaydalarının pozulmasını aydınlaşdırdı və komissiyanın iclasında məlumat verdi. Məlumatdan sonra şirkət tərəfindən ona böhtanlar atıldı. Buna görə Xanlarov tutduğu vəzifədən, Neft sənayeçiləri qurultayı şurasında və RTCBB-də iştirakından imtina etdi. Buna baxmayaraq, şəhərin rəhbərliyi, iş adamları və əhali arasında nüfuzu daha da artdı. O, müxtəlif qurumlarda çalışdı, Bakı şəhər Dumasının üzvü seçildi. Xanlarov 1893-cü ildə şəhər işləri üzrə sədr müavini vəzifəsinə seçildi. O, Bakının inkişafına, şəhər əhalisinin sosial vəziyyətinin yaxşılaşması üçün çalışırdı.
Kimyaçı ölkə sərhədlərindən kənarda tanınırdı, dünya şöhrətli elm adamları onunla fikir mübadiləsi aparırdılar. Xanlarovun D.İ.Mendeleyev, D.P.Konovalov, N.A.Mentuşkin kimi alimlərlə yazışmaları bunun sübutudur. [Rəsul Raxşanlı. İlk kimyaçı alim. Azərbaycan.- 2017.- 1 oktyabr.- S. 7.]
Mövsüm bəy Xanlarov 23 fevral 1921-ci ildə Bakıda vəfat edib.
2020-ci ildə Azərbaycan-Fransız Universitetinin (UFAZ) tələbələri üçün Mövsüm bəy Xanlarov adına təqaüd təsis olunub.
