Per  molti suoi contemporanei e per la maggior parte dei critici, l'opera di Fernand Léger si è imposta come la più  peculiare  del  nostro  tempo, quella che universalmente testimonia di ambizioni plastiche realizzate, fin dall'inizio del  secolo,  grazie  ad  alcuni  poeti  e artisti dominati dalla figura di quest'uomo che non aveva dimenticato la campagna e aveva conservato il senso della realtà. Léger  compie  i suoi studi in un istituto religioso prima di iniziare l'apprendistato presso un architetto di  Caen  (1897-99)  e  di  stabilirsi  a  Parigi (1900-02). Dopo il servizio militare, supera il concorso per entrare all'Ecole des beaux  arts;  segue  i  corsi  di  Léon  Gérome,  mentre frequenta l'Académie Julian. La mostra di Cézanne, nel 1907, al Salon d'autunno lo influenza profondamente.

Egli assorbe il rifiuto del sentimentalismo, il rigore della percezione, la concentrazione sul disegno e le strutture essenziali. Così pur vicino a Montparnasse nel gruppo della Ruche, di carattere piuttosto pittoresco, si  legherà  più  a  quello  del  Bateau-Lavoir, all'interno del quale con Picasso e Braque nasce il cubismo. Alla Ruche, però, incontra Chagall, Soutine, Laurens, Lipchitz,  Archipenko e si lega a Blaise Cendrars, che sarà non solo un compagno di strada, ma una specie di iniziatore alle bellezze  della  vita  moderna  della quale diverrano ben presto, l'uno e l'altro, i maggiori cantori. «La guerra combattuta in prima linea, come barelliere  tra  gli  zappatori del genio, è lo choc determinante che cristallizza il suo orientamento artistico e sociale, la militanza popolare e il culto solidale della bellezza meccanica», giustamente ha notato  Jean  Leymarie  nella  sua introduzione al catalogo della retrospettiva organizzata al Grand Palais di Parigi (ottobre 1971 - gennaio 1972).

Alle teorie rielaborate nel circolo di Jacques Villon, a Puteaux, che porteranno alla nascita del gruppo della Section d'Or, Léger preferisce la  sfida diretta con la realtà. Fu vicino ai pittori cubisti soprattutto per il comune desiderio di opporsi all'impressionismo, considerato come una fase decadente della pittura: da qui il riconoscimento particolare nei confronti di Cézanne, che aveva  immaginato  di  «trattare  la  natura attraverso le forme geometriche del cilindro, della sfera e del cono» ma, scoprendo con i cubisti  una  nuova  architettura,  Fernand  Léger scopriva insieme il dinamismo del mondo contemporaneo. Gli «orfici» (i Delaunay) e i futuristi codificavano nello stesso periodo questa espressione del movimento. Allontanandosi dall'oggetto, per recuperare ciò che poteva rendere in maniera pregnante il suo dinamismo, Léger ha anch'egli sentito che la riduzione di  questa  realtà  alla  geometria rappresentava una soluzione. Ne sono testimoni opere maestosamente elaborate come La  noce  (1910-11,  museo  nazionale  d'arte  moderna, Parigi).

Le forme ritagliate, riprodotte in un gioco di piani caleidoscopici, creano una dinamica plastica rinforzata dagli  effetti simultanei dei contrasti colorati. Nel 1913, i diversi Contrastes de forme rinunciano temporaneamente alla figurazione. F. Léger in tal modo, abbandona molto presto il  cubismo,  a  suo  avviso troppo statico, per costruire sinfonie plastiche nelle quali già si percepisce quel senso della monumentalità che svilupperà ulteriormente nelle composizioni a contenuto sociale. Già dal 1910 aveva ottenuto l'appoggio del mercante d'arte D. H. Kahnweiler, che lo presenta nella sua  galleria  accanto  a  opere  di Braque e Picasso. La partie de cartes (1917, museo Kröller-Müller, Otterlo) segna il passaggio da un dinamismo ancora erede delle rivelazioni precedenti  a una espressione più personale, arricchita dall'esperienza vissuta dall'artista al fronte: «Fui abbagliato da una culatta di  calibro  75 in pieno sole, magia della luce sul metallo bianco [...]» una nuova bellezza, assai cruda, in rapporto alla quale  l'uomo  si  ritrova  in conflitto più che in armonia. Fernand Léger, da allora, mentre concentra i suoi sforzi all'espressione della forza e  della  bellezza della modernità, non dimentica che questo contesto meccanico e tecnico implica un nuovo umanesimo. Tenterà ulteriormente di assicurare la continuità di  tali  nuovi  valori  nell'azione  politica. 

Da  questo periodo, si dedica intensamente alla pedagogia, strumento primo, a suo giudizio, per poter cambiare le cose. Prende appunti e scrive numerosi articoli dal 1913 fino alla morte, la maggior parte dei quali ripubblicati nella raccolta Fonctions de la peinture (1965). Nel 1924, dà vita a un'accademia nel  suo  studio  di  Notre-Dame-des-Champs  in collaborazione con Ozenfant, creatore del purismo con Le Corbusier. Nel frattempo, sposa Jeanne Lohy, illustra J'ai tuè e La fin du monde di Blaise Cendrars, infine partecipa  alla  fondazione  della  rivista Esprit nouveau, in cui l'elaborazione di una nuova concezione plastica non è più, come nel cubismo, dissociata dalla pedagogia e quindi dalla vita. Appare significativo che Le Corbusier, artista in senso completo, abbia svolto  un  ruolo  intermediario  e,  con  ciò,  abbia offerto a Léger la possibilità di uscire dall'angustia dei problemi della pittura da cavalletto. Tra il 1918 e il 1924,  l'arte  di  Léger raggiunge uno dei suoi vertici: composizione meccanicista dei Disques (1918, museo d'arte moderna  di  Parigi),  sintetica  della  La  ville (1919-20, Philadelphia Museum of Art) e del Grand Dèjeuner (1921, Museum of Modern Art di New York) che integra in modo felice la figura umana in uno scenario in cui  l'oggetto  risulta,  più  che  dettaglio realista, simbolo rappresentativo di un'epoca. Parallelamente, le scene e i costumi che l'artista esegue per i Balletti svedesi, così come il film  Le  ballet  mècanique  del  1924, avvalorano l'idea che l'arte debba uscire dai limiti del cavalletto, abbordare una moltitudine di tecniche  e  di  supporti  e,  attraverso tutti questi mezzi, confondersi con la vita. Il 1925 segna un periodo di crisi: Léger presenta all'Esposizione delle  arti  decorative,  nel «padiglione dell'Esprit nouveau», pitture murali astratte di una severa ortogonalità. Ma ben presto, ritorna all'oggetto, non trattandolo secondo l'ambiguità poetica dei surrealisti, ma isolandolo in uno spazio indifferenziato ( La Joconde aux clefs, 1930, museo Fernand Léger di Biot).

Le figure, con il loro modellato convenzionale, e prive dell'elemento cromatico e dell'arabesco, si allontanano da  ogni  funzione  descrittiva,  dispiegandosi  nel  loro proprio valore (Composition aux deux perroquets, 1935-39, museo nazionale d'arte moderna, Parigi). Le decorazioni  di  Léger  per  una sala dell'Esposizione internazionale di Bruxelles sul tema dello sport (1935), e poi per il palazzo della Dècouverte a Parigi sul tema del Transport des forces (1937), gli permettono di definire un'estetica di sintesi in scala con la parete, che egli aveva sempre considerato come il supporto ideale di un'arte destinata a tutti. Durante l'occupazione, il pittore si rifugia negli Stati Uniti, dove era già stato altre volte, nel 1931, nel 1935 con Le Corbusier, e nel 1938. Ritrova gli  intellettuali  e  gli  artisti  emigrati,  Andrè  Breton, Masson, Tanguy, Ernst, Chagall, Mondrian, Ozenfant... Collabora alle esperienze cinematografiche del dadaista Hans Richter e dipinge sotto l'influenza dell'ambiente americano, che, per l'ampiezza del paesaggio e la dimensione meccanizzata, risponde compiutamente ai suoi sogni plastici.

Di ritorno  in  Francia  nel  1945,  aderisce  al partito comunista, di cui diventerà insieme a Picasso, il portavoce artistico. Riprende le grandi composizioni con i personaggi ante-guerra, scindendo talvolta l'apporto del colore da quello del disegno, ciascuno con vita propria (stesure definitive, nel 1954 de  La  grande parade del museo Guggenheim di New York, Partie de campagne della fondazione Maeght di Saint-Paul-de-Vence). Si  ritrovano  reminiscenze sia dei papiers collès cubisti, sia della visione che l'artista ebbe di Broadway e che così ricordò: «Siete là, parlate con qualcuno, e  ad un tratto diventa blu. Poi il colore passa, ne arriva un altro, diventa rosso, giallo. Questo colore, la luce dei proiettori, del neon, è libero: è nello spazio. Ho voluto fare la stessa cosa nei miei quadri». L'artista affronta ugualmente in questo periodo, tutti i campi della creazione  plastica: scene e costumi per il Bolivar di Darius Milhaud (1949), mosaico per la chiesa di Assy (1946), vetrate per la chiesa di Audincourt  (1951), per quella di Courfaivre, in Svizzera e per l'università di Caracas (1954), decorazione della grande sala del palazzo dell'O.N.U. a New York  (1952),  ricerca  cromatica  per  l'ospedale  di  Saint-Lô (1954). Léger affronta anche l'arazzo, la ceramica e la scultura policroma, e nel 1953, illustra la poesia Libertà di Paul Eluard, poema-oggetto che conoscerà un largo successo popolare.

Gran premio alla Biennale di San Paolo nel 1955, muore a Gif-sur-Yvette lo stesso anno, nella proprietà che aveva acquisito nel 1952 all'epoca di un  secondo  matrimonio  con una delle sue allieve, Nadia Khodossevitch. Nel 1957 viene iniziata a Biot, dove aveva realizzato le sue prime ceramiche, la costruzione  del museo Fernand Léger, inaugurato nel 1960 e divenuto museo nazionale per donazione nel 1967.