1919年他到日本考察绘画及美术教育，并出席日本帝国美术院第一次美展开幕式，回国后创办天马会。1920年10月代表中国新艺术界，赴日本参加帝国美术院开幕大典，和日本画家藤岛武二、满国古四郎、桥本关云等交游论艺，其油画作品备受日本画坛重视和推崇，被称为"东方艺坛的狮"。
回国后，充实了美术院的课程和设备，成为当时国内美术最高学府，并著有《米勒传》、《塞尚传》，介绍西洋艺术，颇有影响。
1927年受军阀孙传芳迫害通辑，逃亡日本。朝日新闻社曾为他在东京举行画展。1938年春回上海，应上海中华书局之邀，写成八十万言的巨著《海粟丛书》六卷，分《西画苑》、《国画苑》、《海粟国画、海粟油画》三部分，画论精辟，广为流传。
1929年刘海粟赴欧洲考察美术，遍访法兰西、意大利、瑞士等国名胜，三年间创下近百幅美术作品，曾两次入选法国秋季沙龙、蒂勒黎沙龙，受到巴黎美术界好评。曾与毕加索、马蒂斯、焚钝根等画家交游论艺。巴黎大学教授路易、拉洛拉著文称誉他是"中国文艺复兴大师"。1930年比利时政府聘他任比利时独立百年纪念展览会美术馆审查委员，其国画作品《九溪十八涧》获荣誉奖，并出版画册《海粟油画》。从1931年到1949年他大部分时间在国外，经常举办画展及讲学。解放后曾任华东艺术专科学校校长，南京艺术学院院长。1981年被聘为意大利国家艺术院名誉院士，并被授予金质奖章。
刘海粟成名很早，作品很快流入市场，并受到国际收藏界瞩目，1931年他去欧洲讲学时曾在巴黎巴莱蒙画堂举办旅欧美展，法国政府买了其杰作《卢森堡之雪》，珍藏在特巴姆国家美术馆中。解放后他的作品多由国家收购。
