Marc Chagall nasce in una famiglia di cultura e religione ebraica, a Vitebsk, allora facente parte dell‘Impero Russo, oggi in Bielorussia. È il maggiore di nove fratelli. Il padre, Khatskl (Zakhar) Chagall, era mercante di aringhe, sposato con Feige-Ite. Nelle opere dell‘artista ritorna spesso il periodo dell‘infanzia, felice nonostante la condizione di vita.
Iniziò a studiare pittura nel 1906 con il maestro Yehuda (Yudl) Pen, il solo pittore di Vitebsk, ma l‘anno successivo si trasferì a San Pietroburgo. Qui frequentò le Belle Arti, con il maestro Nikolai Roerich, e conobbe artisti di ogni scuola e stile. Tra il 1908 e il 1910 studiò, invece, alla scuola Zvantseva con Leon Bakst. Questo fu un periodo difficile per Chagall: gli ebrei potevano infatti vivere a San Pietroburgo solo con un permesso apposito e per breve tempo venne imprigionato. Rimase nella città fino al 1910, anche se di tanto in tanto tornava nel paese natale, dove, nel 1909 incontrò la sua futura moglie, Bella Rosenfeld conosciuta ai tempi in cui si accompagnava con il maestro Nikolai Roerich.
Una volta divenuto noto come artista, lasciò San Pietroburgo per stabilirsi a Parigi, per essere più vicino alla comunità artistica di Montparnasse, dove entrò in amicizia con Guillaume Apollinaire, Robert Delaunay, e Fernand Léger. Nel 1914 ritornò a Vitebsk e l‘anno successivo si sposò con la fidanzata Bella. La prima guerra mondiale scoppiò mentre Chagall era in Russia. Nel 1916, il pittore ebbe la sua prima figlia, Ida.


L‘edificio della "Scuola dell‘Arte del Popolo" dove era situato il Museo dell‘Arte Moderna di Vitebsk
Nel 1917 prese parte attiva alla rivoluzione russa: il ministro sovietico della cultura lo nominò Commissario dell‘arte nella regione di Vitebsk, dove fondò una scuola d‘arte. Non ebbe tuttavia successo in politica nel governo soviet, e per di più entrò in contrasto con la sua stessa scuola (in cui militava El Lissitzky), che per motivi politici era conforme al suprematismo, assolutamente agli antipodi dello stile fresco ed "infantile" di Chagall. Nel 1920 si trasferì con la moglie a Mosca e poi a Parigi nel 1923. In questo periodo pubblicò le sue memorie in Yiddish, scritte inizialmente in lingua russa e poi tradotte in lingua francese dalla moglie Bella; scrisse anche articoli e poesie pubblicati in diverse riviste e, postumi, raccolti in forma di libro. Divenne cittadino francese nel 1937.