1880年岐阜県に生まれる。1900年東京美術学校（現・東京芸術大学）西洋画科に入学。黒田清輝、藤島武二らの指導を受ける。同級生に青木繁がいた。1930年代より墨絵を描き始め、晩年は書も書くようになる。1932年に豊島区長崎町（現千早）に移り住み、生涯過ごす。1964年にパリの画廊にて個展、日本各地でも数多く個展が開催されるようになる。1967年文化勲章を辞退。1977年8月1日死去(享年97）。戦後は明るい色彩と単純化されたかたちを特徴とする画風を確立し、猫や鳥、虫や花など、身近な生命をテーマに描きたい時だけ描いた。それらの一連の作品は“クマガイスタイル”と称され、今なお高い評価を得ている。住まい跡地は「豊島区立熊谷守一美術館」となっている。