Concluiu graduação em Engenharia Elétrica/Telecomunicações pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (1988), mestrado em Engenharia Elétrica – Eletromagnetismo Aplicado – pelo CETUC-PUC/RJ (1991) e doutorado em Engenharia Elétrica – área de concentração Eletrofísica – pela Drexel University, Filadélfia, EUA (1995). Desde então é docente na Universidade de São Paulo.
Nesta instituição, atuando na Escola de Engenharia de São Carlos – EESC/USP – foi promovido em 2001 ao cargo de Professor Associado, após obter o título de livre-docente. Em 2008, obteve nova promoção, como primeiro colocado em concurso público, concorrendo com outros sete candidatos para um único cargo de Professor Titular. Na EESC já exerceu vários cargos, dentre os quais chefe de departamento e presidente da comissão de pós-graduação (CPG).
Na Pró-Reitoria de Pós-Graduação da USP também já exerceu várias funções. Na mais recente destas, vem atuando desde 2023 como coordenador geral do Prémio Tese Destaque USP, o qual seleciona as melhores teses de doutorado do conjunto da universidade. Também é membro do Conselho Universitário e diretor do Centro de Tecnologia da Informação de São Carlos (CeTI-SC), órgão da Superintendência de Tecnologia da Informação da Reitoria da USP.
Suas atividades em pesquisa em Engenharia Elétrica e Telecomunicações concentram-se em Comunicações Ópticas, Fotônica, Dispositivos Semicondutores e Engenharia de Micro-ondas (com ênfase no tema microwave-photonics). Apresenta 141 registros na base Scopus (vários deles em co-autoria com pesquisadores da Alemanha, Austrália, Estados Unidos, Israel e Itália), com mais de 950 citações nesta base de dados (fator H=16). Já concluiu a orientação de 13 teses de doutorado e 16 dissertações de mestrado e liderou diversos projetos de pesquisa, aprovados para financiamento tanto por agências de fomento quanto por entidades do setor produtivo (Motorola, NEC do Brasil, Fundação CPqD e Telefonica/Vivo).
Possui duas patentes já concedidas pelo INPI e tem atuado como perito judicial do TJ/SP e como consultor em questões envolvendo propriedade intelectual em telecomunicações, junto à Justiça Federal. Murilo A Romero já exerceu também outras funções em diversas entidades fora do país. Nos últimos anos, pode-se mencionar a elaboração de pareceres para o Australian Research Council, Academy of Finland, Comissão Fullbright e King Saud University (Arábia Saudita) e a participação em comitês técnicos de diversas conferências internacionais.
Recentemente passou a atuar na comissão organizadora do 2025 IEEE NANO, o mais importante evento do Nanotechnology Council do IEEE, a ser realizado em Washington, DC, e como editor associado para a área de Terahertz and Microwave Photonics do periódico Frontiers in Photonics. No âmbito nacional, atuou como integrante do Conselho de Pesquisa e Desenvolvimento da Fundação CPqD e é editor associado do Journal of Communications and Information Systems, da Sociedade Brasileira de Telecomunicações. Anteriormente, havia exercido a função de presidente da Sociedade Brasileira de Microondas e Optoeletrônica (SBMO), no período 2008-2010, tendo sido previamente editor-chefe do JMOe.
Em decorrência de todas estas atividades, Murilo A. Romero é Senior Member do IEEE e bolsista de produtividade em pesquisa do CNPq, desde 1997. Exerceu mandato de 3 anos (julho/2010 – julho/2013) como membro titular do comitê assessor (CA-EE) de Engenharia Elétrica e Biomédica do CNPq, atuando na função de coordenador do CA desde novembro/2011 até o final do mandato.
Mais recentemente, no período entre agosto/2014 e abril/2018, atuou como coordenador da área de Engenharias IV (Engenharia Elétrica e Engenharia Biomédica) bem como membro titular do Conselho Técnico Científico da Educação Superior (CTC-ES) da Capes.
Em 2015, recebeu a medalha de mérito acadêmico Attílio J. Giarola, outorgada pela SBMO para pesquisadores que se destacam na produção intelectual e formação de doutores.
