Ainé des cinq enfants d’une famille flamande, Maurice de Vlaminck est élevé dans un milieu de mélomanes un peu bohèmes. Dès l’âge de douze ans, il peint des paysages de bords de Seine. Il quitte sa famille à 16 ans et s'installe à Chatou à proximité de Versailles et devient  coureur cycliste ce qui lui permet de mieux gagner sa vie. A 18 ans,  il rencontre Suzanne Berly qui deviendra sa femme. 

A l'issue d'une maladie vers l’âge de 20 ans, Vlaminck quitte le sport et donne des leçons de violon. Il suit aussi les cours du peintre Robichon, mais il se lasse très vite de sa formation académique. 
En 1900, il rencontre par hasard Andre Derain dans un train, avec qui il se lie d'amitié et reprend la peinture. Esprit contestataire, il se passionne alors pour les idées anarchistes et écrit quelques articles au Libertaire.
Vlaminck découvre la peinture de Van Gogh, il reconnait d’emblée chez le peintre l’instinct de la couleur pure et une violence chromatique qui correspond parfaitement à sa propre formation d’autodidacte et son tempérament de rebelle. Il rencontre Henri Matisse et décide alors de se consacrer d'une manière définitive à la peinture. 

Marqué par la première guerre mondiale à laquelle il participe de 1914 à 1918, comme son ami Andre Derain, il se retire en Eure et Loire après sa démobilisation. 
Tandis que Derain surmonte le traumatisme de la guerre en faisant une volte-face vers la tradition picturale, Vlaminck renonce aux explosions colorées et s'engage alors dans une peinture de paysages tourmentés, aux tons sombres qui reflètent le traumatisme de la guerre.

Il s'installe en 1919 a Valmondois et épouse en seconde noce, Berthe Combes, tandis que son exposition à la Galerie Druet est un véritable succès. 

Prémisses à un renfermement progressif sur lui-même, son credo est alors " Si tu es peintre, ne regarde que dans toi-même" . 
Ce qui lui importe, c'est la réalité dans son moment historique. La peinture est pour lui le langage des émotions.

En 1925, Vlaminck s'installe à "La Tourillière", ou il demeurera jusqu' à la fin de sa vie. Parallèlement à ses travaux de peinture, il écrit, et publie en 1929 " Tournant Dangereux" où il exprime toutes ses insatisfactions et ses révoltes, en s'enfermant dans un isolement tourné vers la peinture, sa passion pour l'art nègre, et son admiration de la nature. 
Il expose de nouveau à Paris en 1933 au Palais des Beaux Arts, puis à New York en 1937.

A la veille de la seconde guerre, en mai 1939, Vlaminck réunit ses amis à Paris et brulent un portrait d'Adolf Hitler « qui s'est permis, en qualité d'ex peintre en bâtiments, d'affirmer que tous les artistes de l'Ecole Francaise, les Braque, Derain, Gauguin, Laurencin, Valadon, Kisling, Matisse.... étaient des peintres dégénérés ».
En 1953, il publie "Paysages et personnages"dans lequel il continue de dire sa révolte.
En 1956, la Galerie Charpentier lui organise une grande exposition qui provoque un débat entre des critiques qui le considèrent comme le traître de la peinture moderne, tandis que d'autres le considèrent comme le maître du vrai modernisme dans la composition de ses paysages. 

Il meurt deux ans plus tard dans son manoir de "La Tourilliere" à Rueil la Gadeliere en Eure-et-Loir.