Se forma en la escuela de Artes y Oficios de Madrid entre 1902 y 1904, con Moreno Carbonero. Destaca como magnífico dibujante y colabora como ilustrador en Blanco y Negro y Madrid Cómico. En 1906 marcha a París y Vázquez Díaz le introduce en el ambiente del Bateau Lavoiry entabla amistad con Picasso, los intelectuales y los marchantes de su entorno. Trabaja como dibujante en diversas publicaciones como Le Rire, L´Assiette au Beurre y Le Charivari. Desde 1910 comparte esta actividad con la pintura ya de modo profesional, influido por Cézanne y en continuo contacto con los cubistas. Expone en el “Salón de los Independientes” y en la “Section d´Or” en 1912, año en el que firma un contrato en exclusiva con Daniel Kanhweiler. Su contribución al cubismo es relevante en la fase del cubismo sintético, de la que llegará a ser el gran maestro entre 1915 y 1919. Muestra un dominio claro de la composición y retoma técnicas y procedimientos de Picasso y Braque, particualrmente sus papiers collés. Es riguroso en el trabajo y en sus planteamientos teóricos por lo que se le considera un clásico del cubismo. Con motivo de la Primera Guerra Mundial pasa una época de dificultades económicas y a partir de 1920 se aleja progresivamente del cubismo y sus obras adquieren cierta frialdad. Hasta 1978 el estado español no adquiere una obra suya para las colecciones del Museo de Arte Contemporáneo, debido a su olvido por parte de la historiografía española, al haber solicitado Gris la nacionalidad francesa.