Nascido em Moscou, filho de um rico industrial e de uma atriz francesa, cresce num ambiente em que se valoriza a arte. Ainda jovem sente atração pelo teatro e começa como ator aos 14 anos. Embora seja desajeitado e apresente falhas na voz e na expressão corporal, supera essas deficiências à custa de incansável prática.
Com o Teatro de Arte de Moscou, do qual é um dos fundadores, em 1898, realiza montagens memoráveis após a Revolução Russa, como O Trem Blindado (1927) e Otelo e Almas Mortas (1932). De 1922 a 1924, em uma turnê internacional, divulga seu método de representação e apresenta com seu grupo obras de Ibsen, Shakespeare, Beaumarchais e Gogol.
Escreve A Preparação do Ator (1936) e A Construção do Personagem (1937), obras adotadas em escolas de teatro de todo o mundo. Morre em Moscou.