Sin da adolescente iniziò a disegnare vendendo diverse caricature dei personaggi di Le Havre in cui la sua famiglia si era trasferita. Dopo i primi rudimenti, imparati da Jacques François Ochard, allievo di David, si formò con Eugène Boudin. Nel 1859 partì per Parigi per studiare all’Académie Suisse, dove conobbe Delacroix, Courbet, Pissarro. L’anno seguente, arruolato nell’esercito, fu ad Algeri da dove tornò in licenza per malattia nel 1862. Due anni dopo andò a Honfleur con Bazille e iniziò a dipingere paesaggi. Ritornò presto a Parigi e nel 1866 espose al Salon ottenendo giudizi positivi da Zola e Manet. Nel 1870 si trasferì a Londra per evitare l’arruolamento per la guerra franco-prussiana e si appassionò a Turner e Constable. Tornato in Francia realizza i dipinti che saranno esposti il 15 aprile 1874 nella prima mostra dei pittori che prenderanno il nome di Impressionisti, proprio grazie alla sua tela intitolata Impression solèil levant (1872). Negli anni seguenti continuò a dipingere paesaggi, e si trasferì a Giverny, in Normandia nel 1883, dove visse fino alla morte, pur spostandosi molto per diversi soggiorni in Italia, in Inghilterra, in Svezia, in Russia.
Tra gli altri capolavori si ricordano la serie della Cattedrali di Rouen (1894) e le circa 250 Ninfee (1899-1920).