1862年、画家を目指しパリに移り住む。パリではロマン主義絵画のウジェーヌ・ドラクロワや写実主義のギュスターヴ・クールベ、印象派のエドゥアール・マネの影響を受け、カミーユ・ピサロにより印象派の技法の手ほどきをうける。

当時、パリの「カフェ・ゲルボワ」に集まっていた、後に「印象派」と呼ばれる画家のグループにもセザンヌは加わっていたが、無愛想で人付き合いの苦手な彼は、ここには自分の居場所を見出せなかったようだ。ただし、印象派の仲間のなかで、年長者のピサロとは意気投合し、1872年にはポントワーズで、1873年にはオーヴェル＝シュル＝オワーズでピサロとともに制作している。

1874年の第1回印象派展には、代表作の一つである『首吊りの家』を出品した。セザンヌは1877年の第3回印象派展に出品したのを最後に同展への出品をやめ、1880年代からは故郷エクス＝アン＝プロヴァンスに引きこもり、晩年に至るまで一人黙々と自己の絵画を追求し続けた。

セザンヌの絵は世間から全く認められなかった。初めてサロンに入選したのは「画家の父」という作品で、1882年、43歳のことであった。このときは友人の審査委員に頼み込むことで、やっと入選を果たしている。

1886年、ゾラの作品「製作」が自分の失敗をほのめかしているとして、長年の親友であったゾラと絶交している。また同年、父親を亡くしている。これらを契機にパリを捨て、故郷のエクサン＝プロヴァンスに戻っている。故郷ではサント・ヴィクトワール山などを題材に、多数の作品を制作している。内縁関係であった妻とは1886年正式に結婚。同年、父の遺産を相続して経済的には恵まれていたが、セザンヌの仕事の意義はなかなか理解されることがなかった。

1895年に開かれたセザンヌ展が成功したことを契機に、セザンヌの絵は広く受け入れられるようになり、晩年は巨匠としての地位を確立させた。

セザンヌは、時間とともに移ろう光の効果を追求する、印象派の非科学的な技法には不満を持っていた。そして、絵画とは、3次元の世界のイリュージョンを2次元の画面に写し取ることではなく、自然を幾何学的にとらえ、2次元の平面に、面と色彩からなる秩序ある世界を構築することだと考えた。こうしたセザンヌの探求はキュビスムをはじめとする、その後の20世紀美術の動向に決定的な影響を与えた。