Behrens-Hangeler studierte Malerei bei Hans Baluschek und Lovis Corinth an der Universität der Künste in Berlin. In den 1910er Jahren schuf er abstrakte Bilder, Collagen und dadaistische Gedichte, nach dem Ersten Weltkrieg gründete er zusammen mit dem Bildhauer Erich Lossie die Künstlergruppe „Der Wurf“. Außerdem war er im Laufe seiner Karriere Mitglied zahlreicher weiterer Gruppierungen, wie dem Umkreis der Zeitschrift „Sturm“ und von 1921-33 der Berliner Novembergruppe. 1932 gründete er mit Lyonel Feiniger die Gruppe „Selection“ und war auch Mitglied im Deutschen Künstlerbund.
Im Dritten Reich galt seine Kunst als entartet und so arbeitete er als Fachmann für Farbfilme in der Filmindustrie.
Nach Kriegsende befasste er sich mit experimenteller Fotografie und seine Kunst galt in der DDR als „formalistisch“ und damit antidemokratisch, da sie nicht „der Marschrichtung des politischen Kampfes folgt“. Von 1949-1963 arbeitete an der Kunsthochschule Berlin-Weißensee, wo sein berühmtester Schüler Georg Baselitz war.
Seine letzte Ausstellung wurde am 29.08.1981 in Leipzig eröffnet.

Bekannte Werke
• Vegetation, 1921
• Artisten (um 1925-28)
• Orchesterbild, 1960