Михаил Ларионов родился в городе в Херсонской губернии, в городе Тирасполе. В 1898 году он поступил в Московское училище живописи, ваяния и зодчества.  В училище Ларионов познакомился с Натальей Гончаровой, ставшей  его постоянной единомышленницей и женой.

С начала 1900-х годов Ларионов активно участвовал в художественной жизни, выставляясь не только в России, но и в Европе. Большое влияние на Ларионова оказали французские живописцы.

В 1902-1906 годах работал в стиле позднего импрессионизма («Куст сирени в цвету»). В 1906 году по приглашению Сергея Дягилева участвовал в русской секции парижского Осеннего салона. В 1907 году, испытывая воздействие фовизма и наивного искусства, обратился к примитивистской манере, создавая запоминающиеся полотна, отличающиеся сочным цветом, резкими линиями и острыми сценами («Отдыхающий солдат», «Весна»).

К 1912 году создал новую художественную концепцию — лучизм, один из первых примеров абстрактного искусства в разряде так называемого «беспредметного творчества», где формы образовывались в результате пересечения лучей, отражённых от различных предметов.

В 1914 году, после начала Первой мировой войны, был призван на военную службу.

В 1915 году по приглашению СергеяДягилева вместе с Натальей Гончаровой присоединился к труппе "Русского балета", путешествовал вместе с ней по Европе, работал над эскизами костюмов и декораций. Оформил балеты "Русские сказки" на музыку А.Лядова (1916), "Шут" С.Прокофьева (1921) и др. В 1920-х гг. он становится художественным советником Дягилева, который под его влиянием приглашает к сотрудничеству художников-модернистов.

С 1919 года Ларионов и Гончарова поселились в Париже. Художник продолжал заниматься станковой живописью и графикой, участвовал в выставках, увлекся коллекционированием. В последние годы жизни много времени уделял литературному труду - писал воспоминания, статьи о русском искусстве.