Chagall war das ältesten von neun Kindern einer orthodoxen jüdischen Familie. Er war Malschüler von Jehuda Pen, der Schule der Kaiserlichen Gesellschaft zur Förderung der Künste, der Privatschule Saidenberg, sowie von Jelisaweta Swanzewa. 
1910 eröffnete er mithilfe eines Stipendiums sein erstes Atelier in Paris. Dort befreundete er sich mit der Bohème von Paris und erhielt den Spitznamen „le poète“ (der Dichter). Seine bevorzugte Technik in dieser Zeit war die der Gouache – in seinen vier Jahren in Paris entstanden Hunderte Gouachen, dem entgegen stehen nur 40 Malereien auf Leinwand.
1914 organisierte der Berliner Kunsthändler Herwarth Walden in Berlin die erste Einzelausstellung Chagalls.
Den ersten Weltkrieg verbrachte Chagall in Russland, wo er Bella Rosenfeld heiratete und 1916 seine Tochter Ida geboren wurde. Von der Oktoberrevolution 1917 war Chagall begeistert und er wurde 1918 zum Kommissar für die Schönen Künste im Gouvernement Witebsk berufen, wo er 1919 eine Kunstschule gründete, bei der viele Vertreter der russischen Avantgarde wir Malewitsch, Lissitzky und Puni Lehrkräfte wurden. 1920 trat Chagall von der Leitung der Kunstakademie zurück. Erzog nach Moskau, wo er mit seiner Familie in Armut lebte. 1922 zog er weiter nach Berlin, da seine Kunst in Russland nicht mehr geschätzt wurde. Auch dort bleibt er nur kurze Zeit und lebt ab 1923 in Paris, wo er auch seinen ersten Auftrag für Buchillustrationen von dem Kunsthändler Ambroise Vollard erhält, mit dem er immer wieder zusammen arbeiten wird. 1931-39 entstehen seine berühmtesten Werke: Die Bibelillustrationen. 1937 wird er französischer Staatsbürger.Während des zweiten Weltkrieges lebt Chagall erst in Südfrankreich und ab 1941 in den USA, wo 1964 eine erste umfassende Retrospektive stattfindet. 1947 kehrt Chagall nach Frankreich zurück und lebt erst wieder in Paris und ab 1950 in Saint-Paul-de-Vence, wo er 1985 stirbt. Im Jahr 1973 wurde das „Musée National Message Biblique Marc Chagall“ als einziges Nationalmuseum in Frankreich zu Ehren eines lebenden Künstlers in Nizza eröffnet.
Chagalls Werke sind durch einen einzigartigen Stil gekennzeichnet, der sich aus der russischen Volkskunst, dem jüdischen Glauben und Traumbildern speist.
Außer Gemälden schuf er auch Radierzyklen, lithografische Arbeiten, Glasfenster und Wandgemälde. Heute zählt zu den Hauptvertretern des gegenständlichen Expressionismus.