出生于北平，1935年考入杭州艺术专科学校，抗日战争期间，随学校撤退，辗转于江西、湖南、四川各地。他在学校主修油画，抗战胜利后，在上海举办个人画展，但听到许多非议：“根本没有留过学，还画西洋画。”，因此校长林风眠劝其到法国留学。1948年偕妻子谢景兰赴巴黎留学。
　　在巴黎，妻子和他离婚，嫁给一位法国雕塑家。赵无极开始到世界各地游历，在香港和电影演员陈美琴结婚，回到巴黎继续创作，将西方的抽象绘画方法和中国画写意画法的空灵意象融合到一起，将油画画成写意画的效果，用稀薄的油彩泼墨，干涩的笔法皴染。他的作品在100多个国家举办展览引起轰动。
　　1979年，应贝聿铭的邀请，为他设计的北京香山饭店做壁画，没有受到理解，一位经理竟然说：“这样的画，我也能画”！，但当1999年在北京举办《赵无极60年回顾展》时，轰动了整个中国艺术界，并到上海巡展，法国总统希拉克专门为画展撰写前言，提到：“赵无极洞彻我们两大民族的感性，使二者融于一身，既属中华，又属法兰西。他的艺术，吸取了我们两国文化的精粹。”，江泽民为画展题词“氤氲化醇，融合创新”。
　　1972年陈美琴病逝，赵无极专门创作了一幅九米巨画《纪念美琴》，保存在蓬皮杜艺术中心。
　　他曾获法国荣誉军团司令级勋章。2002年，赵无极被选为法兰西艺术院院士，并授予荣誉勋章[3]，在他接纳为院士的仪式上，程抱一和朱德群都参加并热烈祝贺。
　　赵无极曾说：“虽然我入了法国籍，但我的创作源泉在中国，本身骨子里的东西，还是中国人的，这应该是最重要的。”
　　现在他的妻子是法国人弗朗索瓦·马尔凯。