1886年（明治19）、現在の東京都新宿区新小川町の陸軍軍医の家に生まれたフジタは、父の上司だった森鷗外の勧めもあり東京美術学校西洋画科に入学。当時主流であった明るい外光派風の洋画にあきたらず、1913年、26歳のときにフランスにわたります。
パリのモンパルナスに住んだフジタは、ピカソやヴァン・ドンゲン、モディリアーニらエコール・ド・パリの画家たちと交流しました。彼らに刺激され、独自のスタイルを追究するなかで、紙や絹を支持体とする東洋の絵画の繊細で優美な質感を、油彩で再現しようと思いつきます。手製のなめらかなカンヴァスの上に、日本画などで用いる面相筆と墨で細い輪郭線を引き、細やかな陰影を施した裸婦像は、「素晴らしい白い下地」（grand fond blanc）、あるいは「乳白色の肌」と呼ばれて絶賛されました。1919年にはサロン・ドートンヌに出品した6点の油彩画がすべて入選し、ただちに会員に推挙されるなど、フジタの作品はパリで大人気となりました。 1929年、凱旋帰国展のため16年ぶりに一時帰国。1933年以降は日本を活動の拠点とします。日中戦争がはじまると、従軍画家として群像表現による大画面の戦争画を制作しますが、戦後は画壇から戦争協力者として批判を浴び、失意のうちに日本を離れます。
日本には戻らないと決め、再びパリに暮らし始めたフジタは、1955年にフランス国籍を取得。1959年、72歳のときにランスの大聖堂でカトリックの洗礼を受け、レオナールという洗礼名を与えられます。最晩年には、ランスに感謝を示したいと礼拝堂「シャぺル・ノートル＝ダム・ド・ラ・ペ」（通称シャペル・フジタ）の建設を志し、完成から2年後の1968年に没しました。