מרק שגאל נולד בעיר ויטבסק שברוסיה למשפחה חסידית דלת אמצעים. כילד למד ב"חדר" ואחר כך בבית ספר כללי, שם התגלה כישרונו לציור. ב- 1907 החל ללמוד ציור ובזכות מלגה שקיבל, הגיע לסנט פטרסבורג כדי ללמוד אמנות.
לאחר שרכש מוניטין כאמן, עבר לגור בשנת 1910 בפריס ושם נפגש עם אמנים רבים שעודדו אותו בדרכו ביניהם פבלו פיקאסו שאף הושפע מסגנון הציור שלו.
בשנת 1914 שב שגאל לרוסיה וגויס לצבא הצאר. בשנת 1917 הצטרף למהפכנים ובשנת 1918 התמנה ל"שר עממי לתרבות ולאמנות" בויטבסק, שם הוא הקים בית ספר לאמנות. בשנת 1920 עבר למוסקבה ובשנת 1923 חזר לפריס והשתקע שם.
תערוכות אחדות שלו הוצגו בברלין, אך עם עליית הנאצים לשלטון הוקיע המשטר את יצירותיו וכלל אותן בתערוכה "אמנות מנוונת" - בה הציגו הנאצים יצירות שלדעתם הן מושחתות, מנוונות וסוטות. לאור גילויי האנטישמיות, הוא חדל מלבקר בגרמניה (בשנות ה- 50 התפייס שגאל והציג תערוכת יחיד ראשונה בגרמניה ובה תמונות המתייחסות לשואה והוא גם נענה לפניות גופים גרמניים וביצע עבורם ויטראז'ים).
כמעט בכל ציוריו הוא עוסק בנושאים יהודיים. הדמויות והנופים בציוריו עוצבו על זיכרונותיו מהעיירה היהודית והן משלבות זיכרון פולקלור ופנטזיה שבהן דמויות ועצמים מתעלמים מכוח המשיכה של כדור הארץ ומרחפים בחלל ובלי שימת לב לחוקי האנטומיה. הוא יצר בצבעי מים ושמן. בכמה מציוריו ניכרת השפעת הקוביזם. הוא התבלט כיוצר מן המעלה הראשונה כבר בסוף העשור הראשון של המאה העשרים.
טווח יצירתו הוא עצום. בין היתר, יצר יצירות עטורות וגדולות ממדים לבנייני ציבור: ציורי התקרה של בית האופרה בפריס, ציורי הקיר בבית האופרה "מטרופוליטן" בניו יורק, קיר זכוכית בכניסה לבניין האו"ם, עיטורים למבנים בוותיקן ועוד.
בנוסף, אייר מארק שגאל מספר ספרים, פיסל בחרס ועיצב תפאורות ותלבושות עבור התיאטרון.
בשנת 1971 הוענק לו אות לגיון הכבוד, בידי ראש ממשלת צרפת. הוא היה בין האמנים היחידים אשר זכה עוד בחייו שיצירותיו תוצגנה ב "לובר" אשר בפריס.
שגאל נפטר בשנת 1985.
יצירותיו מוצגות במוזיאונים ובאוספים רבים וחשובים בארץ ובעולם.