французский и русский художник еврейского происхождения. Помимо графики и живописи занимался также сценографией, писал стихи на идише. Один из самых известных представителей художественного авангарда XX в.
Получил традиционное еврейское образование на дому, изучив древнееврейский язык, чтение Торы и Талмуда. С 1898 по 1905 гг. учился в 1-м Витебском четырехклассном училище. В 1906 г. учился изобразительному искусству в художественной школе витебского живописца Юделя Пэна, затем переехал в Петербург. В Петербурге в течение двух сезонов занимался в Рисовальной школе Общества поощрения художеств, которую возглавлял Н. К. Рерих (в школу его приняли без экзамена на третий курс). В 1909-1911 гг. продолжал занятия у Л. С. Бакста в частной художественной школе Е. Н. Званцевой. Благодаря своему витебскому приятелю Виктору Меклеру и Тее Брахман, дочери витебского врача, также учившейся в Петербурге, вошел в круг молодой интеллигенции, увлеченной искусством и поэзией. Осенью 1909 г. во время пребывания в Витебске познакомился с Беллой Розенфельд,своей будущей женой. В 1911 г. на полученную стипендию поехал в Париж, где продолжил учиться и познакомился с жившими во французской столице художниками и поэтами-авангардистами. Здесь он впервые начал использовать личное имя Марк. Летом 1914 г. художник приехал в Витебск, чтобы встретиться с родными и повидать Беллу. Но началась война, и возвращение в Европу отложилось на неопределенный срок. 25 июля 1915 г. состоялась свадьба с Беллой. В 1916 г. у них родилась дочь Ида, впоследствии ставшая биографом и исследователем творчества своего отца.
В сентябре 1915 г. Шагалы уехали в Петроград, художник поступил на службу в Военно-промышленный комитет. В 1916 г. он вступил в Еврейское общество поощрения художеств, в 1917 г. с семьей возвратился в Витебск. После революции его назначили уполномоченным комиссаром по делам искусств Витебской губернии. 28 января 1919 г. им было открыто Витебское художественное училище. В 1920 г., после конфликта с К. Малевичем, художник уехал в Москву. По рекомендации А. М. Эфроса он устроился работать в Московский Еврейский камерный театр под руководством А. Грановского. Принимал участие в художественном оформлении театра: сначала рисовал настенные картины для аудиторий и вестибюля, а затем костюмы и декорации, в т. ч. «Любовь на сцене» с портретом «балетной пары». В 1921 г. театр Грановского открылся спектаклем «Вечер Шолом Алейхема» в оформлении художника. В 1921 г. он работал преподавателем в подмосковной еврейской трудовой школе-колонии «III Интернационал» для беспризорников в Малаховке.
В 1922 г. вместе с семьей уехал сначала в Литву (в Каунасе прошла его выставка), а затем в Германию. Осенью 1923 г. по приглашению Амбруаза Воллара уехал в Париж. В 1937 г. получил французское гражданство. В 1941 г. руководство Музея современного искусства в Нью-Йорке пригласило его переселиться из контролируемой нацистами Франции в США, и летом 1941 г. с семьей приехал в Нью-Йорк. После окончания войны решил вернуться во Францию, однако 2 сентября 1944 г. умерла Белла. После смерти возлюбленной начал отношения с Вирджинией Макнилл-Хаггард, дочерью бывшего британского консула в США. У них родился сын Дэвид Макнилл. В 1947 г. приехал с семьей во Францию. Через три года Вирджиния, забрав сына, неожиданно убежала от него с любовником. 12 июля 1952 г. женился третий раз на В. Бродской, владелице лондонского салона моды и дочери известного фабриканта и сахарозаводчика Лазаря Бродского.
С 1960-х гг. в основном перешел на монументальные виды искусства – мозаики, витражи, шпалеры, а также увлекся скульптурой и керамикой. В начале 1960-х гг. по заказу правительства Израиля создал мозаики и шпалеры для здания парламента в Иерусалиме. После этого успеха он получил множество заказов на оформление католических, лютеранских храмов и синагог по всей Европе, Америке и в Израиле. В 1964 г. расписал плафон парижской Гранд Опера по заказу президента Франции Шарля де Голля, в 1966 г. создал для Метрополитен-опера в Нью-Йорке два панно, а в Чикаго украсил здание Национального банка мозаикой «Четыре времени года» (1972). В 1966 г. он переехал в построенный специально для него дом, служивший одновременно и мастерской, расположенный в провинции Ниццы – Сен-Поль-де-Вансе.
В 1973 г. по приглашению Министерства культуры СССР и Фурцевой посетил Ленинград и Москву. Ему организовали выставку в Третьяковской галерее. Художник подарил Третьяковке и Музею изобразительных искусств им. А. С. Пушкина свои работы. В 1977 г. был удостоен высшей награды Франции – Большого креста Почетного легиона, а в 1977-1978 гг. была устроена выставка работ художника в Лувре. Существует «Комитет Шагала», в состав которого входят четыре его наследника. Полного каталога работ художника нет. Помимо художественного творчества, на протяжении всей жизни публиковал стихотворения, публицистические эссе и мемуаристику на идише. Часть из них переводились на иврит, белорусский, русский, английский и французский языки.