Nació en Santiago, el 4 de agosto de 1825. Fue profesor de geografía, aritmética e historia en el Instituto Nacional (1845), y trabajó en el Ministerio de Justicia e Instrucción Pública, hasta que se graduó de abogado en 1847. Fue intendente de Colchagua (1848).
En la década de 1850, Santa María definió su posición en el nuevo orden político, adscribiendo a las filas del liberalismo. Se integró a la Sociedad de la Igualdad y apoyó las acciones revolucionarias contra Manuel Montt, decisión que lo llevó a autoexiliarse en Lima en 1851. Dos años después regresó a Chile y trabajó como abogado. En 1859 y debido a su participación en los sucesos revolucionarios de ese año, partió al exilio a Europa. Amparado por la amnistía de 1861, regresó en 1862. De inmediato retomó sus actividades políticas en el gobierno de Pérez, quien lo designó ministro de Hacienda. Luego fue elegido presidente de la República (1881).
Falleció en Santiago, en julio de 1889.
Obras públicas
En esta área, la labor de Santa María fue bastante productiva. Se repararon caminos y se construyeron puentes: el caminero sobre el Maule fue el más importante, se inauguraron hospitales (San Vicente y Del Salvador en Santiago), Casa de Huérfanos en Providencia, y cárceles, como la casa correccional de mujeres en Talca. Fueron refaccionados numerosos edificios fiscales, se dio casa a intendentes y gobernadores, se levantó la Escuela Naval, el malecón y la quinta sección de la Aduana de Valparaíso. Se instalaron nuevas Aduanas en siete puertos y muelles en diez.
El progreso en la comunicación
En el gobierno de Santa María, las comunicaciones experimentaron un importante desarrollo: se inició la construcción de los ferrocarriles de Talca a Constitución, de Angol a Traiguén y de Renaico a Victoria (estos dos últimos como complemento de la pacificación de la Araucanía) y se organizó la administración de Ferrocarriles, se crearon nuevas oficinas postales, se extendieron más líneas telegráficas y en 1885 se adhirió a la Unión Postal Universal. Además, pudo reducirse la subvención a las compañías de vapores y, a fines de la administración, empezó a desarrollarse el teléfono, cuyas primeras líneas fueron las de Santiago y Concepción.
Pacificación final de la Araucanía
El intento de incorporación de la Araucanía venía desde 1857, cuando el intendente de Arauco, Cornelio Saavedra, elaboró un plan para ello. Su idea fue efectuar un paulatino avance hacia el sur, erigiendo líneas de fuertes, a fin de pacificar las comarcas e instalar colonos o tropas militares; pero algunas comunidades aborígenes presentaron resistencia. Tras el pintoresco episodio protagonizado por Orelie Antoine de Tounens, conocido también como el rey de la Araucanía y la Patagonia, las autoridades comprendieron la necesidad de incorporar la Araucanía al país, esta vez en forma efectiva.
Esto ocurrió luego de finalizada la Guerra del Pacífico. La labor fue reiniciada, a pesar de la resistencia mapuche, por las tropas al mando del coronel Gregorio Urrutia. Este logró, en 1882, dominar los sectores de Curacautín, Villarrica y Alto Biobío. Una vez pacificada la región, se inició su colonización.
El florecimiento económico
En la minería, las nuevas formas de fundición y nuevos usos aumentaron la demanda de cobre, que empezó a ser explotado a gran escala en Guayacán. Además, en septiembre de 1884 se fundó la Sociedad Nacional de Minería.
La industria se convirtió en un sector relevante de la economía, cuando la manufactura artesanal no dio abasto con el crecimiento demográfico. En ese momento, aparecieron capitales privados y llegaron técnicos extranjeros. Así surgieron la industria nacional del azúcar, de los muebles, de zapatos, de tejidos de lana, jabones y vidrios. Las más desarrolladas fueron la industria de la cerveza y la molinera, que expandieron su capacidad hasta abastecer a todas las ciudades importantes de la época.
En 1883 se fundó la Sociedad de Fomento Fabril y, un año más tarde, se abrió una Exposición Nacional de Productos. En 1886 se comenzó a construir el material rodante para equipos de carga de ferrocarriles y los carros urbanos.
La agricultura
En el gobierno de Santa María, el desarrollo de la agricultura fue en aumento. La incorporación de las tierras de la Araucanía, la demanda por productos agrícolas de los centros mineros del norte y la ampliación de las ciudades de Valparaíso y Santiago impulsaron el cultivo de nuevos espacios en el valle longitudinal. La producción se componía de productos de chacarería, animales de engorda, cereales y legumbres. Uno de los más destacados productores de trigo fue José Bunster.
Además, se reanudó la construcción de canales, paralizada por la crisis de 1877, y se aumentó la superficie de viñas con cepas francesas escogidas. En 1881 se fundó la Sociedad Agrícola del Sur y, en 1883, se inauguró la primera feria particular de animales.
Nuevas leyes
Durante el gobierno de Santa María se promulgaron las siguientes leyes:
Veto presidencial (1882): toda reforma constitucional que vetara el presidente debía promulgarse si se contaba con la aprobación de dos tercios de cada cámara.
Cementerios laicos (1883): todas las personas, sin importar su credo, podían ser sepultadas en los cementerios del Estado. Ante las protestas del clero, se dictó un decreto que prohibía la fundación de cementerios particulares con fines religiosos.
Matrimonio civil (1884): la Iglesia perdió la facultad de regular la constitución de las familias, facultad que quedó en manos del Estado.
Registro Civil (1884): para llevar la cuenta oficial de los nacimientos, matrimonios y defunciones. Quedó en manos del Estado.
Régimen interior: disminuyeron las atribuciones de intendentes y gobernadores.
Reforma electoral (1884): se extendió el derecho a sufragio a todos los varones chilenos de 25 años de edad, que supieran leer y escribir, sin consideración de su renta. La edad se redujo a 21 en el caso de los casados.