Beslutet banar väg för åklagare att åtala honom för korruption och efter omröstningen förbjöd en domare presidenten att lämna landet.
Presidenten har pressats hårt av avgångskrav sedan en FN-utredning i april slog fast att företag betalat stora mutor för att undvika importtullar. Perez Molinas har pekat ut som inblandad i mutskandalen som bland annat ledde till att vicepresidenten Roxana Baldetti avgick i maj.
Den 64-årige exgeneralen har nekat till anklagelserna och har avvisat alla krav om att avgå innan hans period löper ut i januari. Han kan enligt konstitutionen inte ställa upp till omval i presidentvalet som hålls på söndag.
Efter tisdagens omröstning i parlamentet utbröt jubel i folksamlingen som samlats utanför.