1869. december 31-én született a belga határ melletti Le Cateau-Cambrésis-ben. Apja gazdag gabonakereskedő volt, anyja a családi bolt festékrészlegét vezette és maga is foglalkozott porcelánfestéssel. Törékeny, álmodozó fiuk nehezen tudott beilleszkedni az iparvidék elzárt közösségének mindennapjaiba. Matisse 1887-ben Párizsba ment jogot tanulni, és bár unalmasnak találta a paragrafusokat, kitüntetéssel szerezte meg a diplomát, majd ügyvédbojtárként helyezkedett el.
Művészi pályafutása szokatlanul indult. Vakbélműtétjéből lábadozva egy doboz festéket kapott ajándékba anyjától, s mint később írta: „ahogy ott ültem és kezemben tartottam a dobozt, tudtam, hogy ez az életem”. Anyja arra is biztatta, hogy ne a művészet „szabályait” kövesse, inkább az ösztöneit és az érzelmeit. A tanácsra magánéletében is hallgatott, amikor megkérte későbbi felesége kezét, a következő vallomással lepte őt meg: „Hölgyem, mélyen szeretem önt, de a festészetet mindig jobban fogom szeretni”. A festészet Matisse számára mindig a mennyországot jelentette, apjának azonban a poklot, mert mélységesen csalódnia kellett fiában. Az ügyvédi irodában felmondott és egy évig a párizsi Julian Akadémiára járt, majd a szabadabb szemléletű, szimbolista Gustave Moreau tanítványául szegődött. 1896-ban kiállított a Szalonban, és két festményét megvásárolta a francia állam – ez volt az első és jószerével az egyetlen elismerés, amit hazájától kapott.
Művészetére az impresszionisták, Gauguin és Rodin, valamint a japán festészet gyakorolták a legnagyobb hatást. 1898-ban Londonba ment, hogy Turner képeit tanulmányozza, majd Korzika szigetén dolgozott, ahol a Földközi-tenger verőfényes színvilága ragadta meg. Kísérletezett Georges Seurat és Paul Signac pointilizmusával, csatlakozott a Függetlenek Szalonjához. 1904-ben megrendezett első saját tárlatának nem volt sikere. 1905-ben egy spanyol határhoz közeli kis halászfaluban, Collioure-ban dolgozva a vakító napfény hatására felszabadította magát a pointilizmus – ahogy ő nevezte – „zsarnoksága” alól, áttért a spontán ecsetvonások örvénylésére és csigavonalaira, színei harsányabbak, „fényesebbek” lettek. Vásznai az Őszi Szalon tárlatán más, expresszívebb színekkel élő művészek képei mellé kerültek, egy kritikus ekkor nevezte el őket Vadaknak (Fauves).
A gyorsan széthulló mozgalom vezéralakja Matisse lett, aki élete végéig csak tiszta színekkel élt; érett képein a formákat vastag körvonalak keretezik, a színeket nagy foltokban rakta fel, árnyékot nem festett, a teret alig érzékeltette, elvetette a perspektíva szabályait. 1913-ban New Yorkban 13 képpel szerepelt, és mikor műveit Chicagóba szállították, Kék aktját jelképesen elégették, ami kiváló reklámot jelentett számára. Új ihlető forrásokat keresett, lenyűgözte a keleti művészet, a perzsa miniatúrák és szőnyegek, a japán metszetek – ezek hatására lett a dekorativitás apostola.
Az 1910-es években ismerte meg Picassót, akivel aztán egy életen át rivalizált. Az I. világháború kezdetétől a Riviérán élt, ekkor született képei kevésbé merészek, inkább újklasszicistáknak mondhatók. 1920-ban a Szergej Gyagilev-féle Orosz Balett A fülemüle éneke című darabjához tervezett színpadképet és kosztümöket, szobrászkodott és sokat utazott. Egyre jobban érdekelték a nyomótechnikák: francia poéták verseihez készített metszeteket, Jazz című kéziratos könyvének képeit színes papírból vágta ki. Ezt az időszakát „luxusperiódusként” is szokták emlegetni, mert olyan mesterségbeli tudásra tett szert, hogy percek alatt alkotott remekműveket. Louis Aragon azt írta róla: egyetlen luxusa a festészet volt, „az önmagáért való festés, az érzések és a szellem luxusa, egy szükséges luxus”.
1939-ben Nizzába költözött. A második világháború idején, mivel nem politizált, a vichy kormány és a német megszállás alatt is hagyták alkotni – az ellenállási mozgalomban részt vevő lánya és felesége viszont börtönbe került. Az asszonnyal kapcsolatuk megromlott, a háború után elváltak.
Időskorában, betegen sem csökkent alkotóereje, műveit derű és optimizmus hatotta át. 1948 és 1951 között az őt ápoló dominikánus apácák vence-i kápolnáját dekorálta. Ágyhoz kötötten már főként csak papírkivágásokat alkotott, utolsó kiállítását is ilyen műveiből rendezték.
Henri Matisse 1954. november 3-án halt meg a Nizza melletti Cimiez-ben. Művészetének változatosságát talán csak Picasso múlja felül – sokan őt tartják a 20. századi francia festészet legfontosabb alakjának. A Szépművészeti Múzeumban 2022-ben rendeztek átfogó, munkásságát 150 alkotáson keresztül bemutató tárlatot. 2018-ban Odalisque couchée aux magnolias (Fekvő odaliszk magnóliákkal) című képéért 80,8 millió dollárt fizettek egy árverésen, ez a festő legdrágábban elkelt képe.
