Родился в Тирасполе Херсонской губернии, в семье военного врача. В 1898 г. поступил в Московское училище живописи, ваяния и зодчества, учился у В. А. Серова и К. А. Коровина, окончил училище в 1910 г. В период обучения был «возмутителем спокойствия» и лидером художественной молодежи.

В 1900 г. познакомился в училище с Натальей Гончаровой, своей единомышленницей в искусстве, ставшей его женой.

В 1910 г. Михаил Ларионов стал одним из организаторов скандальной выставки представителей раннего авангарда «Бубновый валет». Но художник достаточно быстро отделился от этой группы и организовал собственную выставку с еще более эпатажным названием — «Ослиный хвост».

В творчестве Михаила Ларионова было несколько ярких этапов. Он начинал свой путь как художник-импрессионист, позже увлекался примитивистским и народным искусством, а затем создал новое авангардистское направление в живописи — лучизм. Валентин Серов называл Ларионова «самым скандально-спорным и самым талантливым живописцем своего поколения».

Во время Первой мировой войны Михаила Ларионова призвали на службу. После ранения в 1915 г. он поселился во Франции, где и прожил всю оставшуюся жизнь.

В Париже вместе с Натальей Гончаровой он создавал декорации и костюмы для «Русских сезонов» Сергея Дягилева. Это была настоящая визитная карточка антрепризы. Балеты были известны своим оформлением — изысканными авангардными костюмами и декором.