Zwischen 1903 und 1905 ließ sich Oskar Schlemmer als kunstgewerblicher Zeichner einer Stuttgarter Intarsienwerkstatt ausbilden. Darauf folgte ein kurzes Studium an der Stuttgarter Kunstgewerbeschule und eine Periode als freier Maler in Berlin. In dieser Zeit hatte er Kontakt zu Herwarth Waldens Galerie Der Sturm.
Von 1914 bis 1918 leistete er Kriegsdienst. 1920 entstanden erste Figurinen für das „Triadische Ballett”, das 1922 in Stuttgart erstmalig aufgeführt wurde.
Schlemmer wurde als einer der ersten Meister durch Walter Gropius an das Staatliche Bauhaus in Weimar berufen. Er leitete als Formmeister zunächst die Wandmalereiabteilung (alternierend mit Johannes Itten) und gab Unterricht in Aktzeichnen. Von 1922 bis 1923 leitete er als Formmeister die Steinbildhauerei, die Holzbildhauerei und interimsweise die Metallwerkstatt und unterrichtete Aktzeichnen. Anlässlich der Bauhaus-Ausstellung 1923 in Weimar leistete Schlemmer auf den Gebieten Wandgestaltung, Malerei, Plastik, Druckgrafik, Werbung und Bühne einen vielseitigen Beitrag. Von 1923 bis 1929 war er am Bauhaus Weimar und am Bauhaus Dessau Leiter der Bühnenwerkstatt. 1927–1928 unterrichtete er Figurenzeichnen und gab ab 1928 seinen Kurs „Der Mensch“. 1928–1929 erfolgte eine Tournee der von Schlemmer geleiteten Bauhausbühne durch Deutschland.
In den nächsten Jahren hatte er verschiedene Professure inne, unter anderem in Breslau und Berlin. Obwohl Schlemmer Mitglied in der Reichskulturkammer wurde, war seine Kunst in Deutschland als entartet verfemt. 1938 arbeitete er für ein Stuttgarter Malergeschäft. In den Jahren 1939/40 folgten Aufträge für Tarnanstriche von Kasernen. 1940 richtete er ein Labor für lacktechnische Versuche für die Wuppertaler Lackfabrik Dr. Herberts ein, für die auch zahlreiche weitere Künstlerkollegen wie Willi Baumeister, Gerhard Marcks und Georg Muche arbeiteten.