Родился 5 ноября 1878 года в городе Хвалынске Саратовской губернии в семье сапожника. С детства проявлял интерес к литературе и изобразительному искусству, самостоятельно пробовал писать иконы и пейзажи. Первые систематические уроки живописи получил в Самаре у художника Ф. Е. Бурова.
В 1895 году при поддержке петербургского архитектора Романа Мельцера и меценатки Юлии Казариной отправился учиться в Санкт-Петербург, а позднее поступил в Московское училище живописи, ваяния и зодчества. Его наставниками были известные художники Валентин Серов, Николай Касаткин и Константин Горский. В 1904 году окончил училище.
Важную роль в формировании творческого мировоззрения художника сыграли зарубежные поездки. Он посетил Германию, Италию, Францию, Алжир и Тунис, изучал произведения европейских мастеров, знакомился с различными художественными традициями. Полученные впечатления помогли ему выработать собственный живописный стиль.
Настоящее признание пришло к Петрову-Водкину в 1910-е годы. Среди наиболее известных его произведений - «Сон» (1910), «Мальчики» (1911), «Купание красного коня» (1912), «Мать» (1913) и «Девушки на Волге» (1915). Особое место в его творчестве занимала теория сферической перспективы, позволявшая по-новому передавать пространство и взаимосвязь предметов на полотне.
После революции художник активно занимался преподавательской деятельностью. В 1918 году стал профессором живописного отделения Академии художеств, участвовал в преобразовании художественного образования. Преподавал до 1932 года, воспитывая новое поколение художников.
Помимо живописи, Петров-Водкин занимался литературой, драматургией, театральной и книжной графикой. Среди его произведений - автобиографические книги «Хлыновск» и «Пространство Эвклида», а также путевые очерки «Самаркандия».
В 1930 году ему было присвоено звание заслуженного деятеля искусств РСФСР. Несмотря на тяжёлую болезнь, художник продолжал творческую деятельность, создав в последние годы жизни ряд значительных произведений, в том числе картину «1919 год. Тревога» (1934).
Творческое наследие Кузьмы Петрова-Водкина занимает особое место в истории русского искусства. Его новаторский художественный язык, философское осмысление действительности и стремление к поиску новых способов изображения мира оказали заметное влияние на развитие отечественной живописи.
