Jean Metzinger begann schon früh sich für die Malerei zu interessieren. Neben seiner Ausbildung nahm er Malunterricht bei dem Porträtmaler Hyppolite Touront. Dieser war jedoch vorwiegend dem akademisch-konservativen Stil verpflichtet. Metzinger dagegen interessierte sich zusehends für den Umbruch in der Malerei und den Verzicht auf Farbabstufung und Mischung.
Nachdem er einige seiner Werke nach Paris geschickt hatte und diese dort mit Begeisterung aufgenommen wurden, bekam er recht schnell die Möglichkeit im „Salon des Indépendants“ auszustellen. Mit diesem ersten Erfolg in der Malerei entschloss er sich nach Paris umzusiedeln. Seinen anfänglichen Plan dort Medizin zu studieren, gab er jedoch schnell zugunsten der Malerei auf.
Seine Begeisterung für die Neuerungen in der Kunst setzte sich in seinem Werk weiter durch. Die Neo-Impressionistische Malweise führte ihn mehr und mehr zu mosaikähnlichen Farbmustern, die in seinem Werk Vorläufer für kubistischere Arbeiten waren. Mit einer klaren Bildordnung und zunehmend geometrischeren Figuren und Formen näherte er sich dem Stil von Pablo Picasso (1881-1973), Georges Braques (1882-1963) und Juan Gris (1887-1927) an, mit denen er im Übrigen in Kontakt stand.
Da diese Werke bei dem Publikum nicht die gleichen Begeisterungsstürme auslösten, wie die anfänglichen Arbeiten, begann er seine künstlerischen Theorien in literarischer Form festzuhalten. 1910 veröffentlichte er die Schrift „Anmerkungen zur Malerei“, in denen er seine Ansichten zur Kompostion teilte.
1906 trat er in die Gruppe L’Abbaye de Créteil um Albert Gleizes (1881-1953) ein, die, typisch für die Zeit, für einen Rückzug aus der Großstadt zugunsten einer gemeinsamen Lebensform auf dem Land standen. Dort lernte er auch Robert Delaunay (1885-1941) und Guillaume Apollinaire (1880-1918) kennen. Gemeinsam mit Gleizes veröffentlichte er 1912 die theoretische Abhandlung „Du Cubisme“ .
Im gleichen Jahr wurde er an die Académie de la Palette berufen. Nach einigen Jahren wechselte er an die Académie Arenius.
1950 kehrte er für einen Lehrauftrag an der Académie Frochont nach Paris zurück.
In seinem Werk um die 1920er Jahre wendete sich Metzinger mehr und mehr der kompositorischen Position zu, die auf tonale Wertunterschiede zur Hervorhebung von Räumlichkeit verzichtet. Er löste sich zusehends von variablen Perspektiven des Kubismus zugunsten der Aneinanderreihung von vermeintlich leblosen, mechanischen Objekten in oft streng gegliederter Zusammenstellung, die an Werke von Fernand Léger (1881-1955) erinnern. In seinem Spätwerk allerdings begann er wieder die kubistische Formensprache aufzugreifen.
Mit seinen theoretischen Abhandlungen und malerischen Ausarbeitungen wurde er ein wichtiger Wegbereiter des analytischen Kubismus.