L’intérêt d’Henri Le Fauconnier pour la simplification des formes, notamment exprimée dans ses paysages reprenant les amas rocheux de Ploumanac’h, le pousse vers un mouvement qui vient d’éclore : le cubisme. Apollinaire, proche des fondateurs, l’y oriente sans doute aussi. Héritiers de Cézanne et de sa géométrisation de la nature, Georges Braque et Pablo Picasso, ainsi que d’autres peintres dans leur sillage, se lancent dans une rénovation de la peinture non plus par la couleur, mais par le bouleversement des formes, des perspectives, des lignes et des plans. Le Fauconnier, sensible au travail de Cézanne, se lie avec Albert Gleizes, Jean Metzinger, Fernand Léger ou encore Robert Delaunay, et ensemble, au Salon des Indépendants de 1911, ils font scandale par leur exposition dans ce qu’on a nommé « la salle des cubistes ». Jusqu’à la guerre, il continue à fréquenter les peintres cubistes de l’école de Puteaux (renommée Section d’Or par Jacques Villon, leur chef de file). Mais, comparé à la majeure partie des peintres de cette Section d’Or, la palette de Le Fauconnier ne s’est pas libérée vers l’expression colorée du fauvisme, elle s’est à l’inverse réduite, évoquant les tonalités de la terre et de l’herbe mouillée de son nord natal – reprenant la palette chère à Braque et Picasso seuls.

En 1905 Jacques et Raymond Duchamp-Villon tiennent leur première exposition en duo, à la galerie Legrip de Rouen. De plus en plus, Jacques se fait peintre, au détriment de la gravure, qu’il ne cessera d’exercer définitivement qu’en 1930. 

En 1906, après Montmartre, Jacques Villon s’installe à Puteaux, où son frère Raymond Duchamp-Villon, ainsi que Frantisek Kupka le suivent. Comme tous les peintres de leur génération, ils sont attirés par le post-impressionnisme de Manet mais aussi par le fauvisme de Matisse, Derain et Vlaminck qui libère la palette de couleurs primaires. 

Dans ces années-là, outre le fauvisme, le cubisme de Braque et Picasso, né en 1907, change la donne de la peinture à Paris. Dès 1911, sous l’égide de Marcel Duchamp, leur frère, auteur du célèbre (et cubiste) « nu descendant un escalier », les Villon se tournent à leur tour vers le cubisme et la géométrie des formes issue de l’héritage de Cézanne. L’atelier de Jacques Villon devient le centre du « groupe de Puteaux », composé d’artistes comme Jean Metzinger, Albert Gleizes, Francis Picabia ou Robert Delaunay, qui réfléchissent à une esthétique géométrisante proche du cubisme mais clairement lisible qui ne nierait pas la couleur, utilisant au contraire les innovations fauves de l’aplat de couleur pure pour composer leurs oeuvres.  

Cette même année, Jean Metzinger participe à l’exposition de la Section d’Or autour du groupe de Puteaux réuni par Jacques Villon. Le groupe, dont Léger, Picabia, Juan Gris et Delaunay font partie, se réunit souvent dans l’appartement de l’ami intime de Metzinger, Albert Gleizes, pour oeuvrer ensemble en faveur d’un cubisme plus lisible. Leur exposition à la galerie de la Boétie en octobre 1912 marque une étape décisive. De nombreux artistes y exposent leurs toiles, les plus célèbres, comme Gleizes, Metzinger ou Léger, mais aussi d’autres artistes prometteurs, comme Marie Laurencin, Louis Marcoussis ou André Lhote. 

Puis Metzinger se détache encore plus visiblement de l’héritage du cubisme puriste pour développer un style propre. Dans les années 1920, la géométrie de ses compositions est presque parfaite, se rapprochant de celle que Juan Gris continuera toute sa vie à appliquer. Cette rationalisation des formes pousse un temps le peintre vers une peinture à la limite de l’art abstrait, dès 1924, une abstraction conçue comme le souvenir d’un cubisme presque dépouillé de sa figuration. Alors entre peinture figurative et abstraction, revenant plus tard à une figuration plus classique, le peintre sera toute sa carrière durant marqué par l’empreinte du cubisme, dont il fut l’un des principaux porte-voix. Il meurt en 1956 à Paris.

Juan Gris rencontre sa femme, Josette, en 1913, et ils voyagent à Céret avec Braque et Picasso. Il y peint des paysages cubistes. L’année suivante à Collioure, ils rencontrent Matisse et Albert Marquet et l’influence du fauvisme et celle du cubisme se ressentent alors sur son travail.

La Première Guerre Mondiale marque un tournant dans sa créativité. Khanweiler s’exile en Suisse et laisse toutes ses toiles à Paris, ce qui le rend incapable de soutenir financièrement ses artistes. Juan Gris, resté à Collioure, se retrouve alors dans le dénuement. Ils décident d’un commun accord de rompre leur contrat.

Dès 1916, la palette de Juan Gris s’assombrit. Le peintre offre un cubisme ténébriste en harmonie avec la couleur du conflit international. De plus en plus souvent, Josette et lui s’éloignent vers la province, plus précisément à Beaulieu, dans les terres de Touraine chères à son épouse.

Lioubov Popova travaille dans l’atelier de Vladimir Tatline, et en 1915 elle va exposer avec lui, ainsi qu’avec Casimir Malévitch, chef de file du suprématisme, à la « Dernière exposition futuriste. 0, 10 ». Elle y créée notamment des « reliefs picturaux » très remarqués. 

En 1916, elle renouvelle l’expérience en exposant de nouveau avec Tatline et d’autres avant-gardistes russes, puis, en novembre, au Valet de Carreau, elle expose en compagnie de Casimir Malévitch, Marc Chagall, Ivan Klioune, et d’autres artistes tournés vers le modernisme. Popova est désormais une peintre reconnue de l’avant-garde russe ; cette même année elle adhère au suprématisme créé par la Société d’artistes Supremus, formée par Malévitch, Olga Rozanova, Klioune… Cette adhésion signe son basculement total dans l’abstraction.