1886年、東京・牛込に陸軍軍医・藤田嗣章の次男として生まれた。東京美術学校西洋画科で黒田清輝に学び、1910年に卒業。1913年、26歳で単身フランスに渡り、パリのモンパルナスに居を構えた。ピカソ、モディリアーニ、スーティン、キスリングらエコール・ド・パリの画家たちと親交を結び、自宅アトリエには多くの芸術家が集った。独学で大和絵・浮世絵の線描技法を油彩に応用し、面相筆による繊細な輪郭線と、独自調合した下地による「乳白色の肌(グラン・フォン・ブラン)」の裸婦像を完成させた。1920年代のパリで一躍スターとなり、サロン・ドートンヌで毎年入選。1933年帰国。1938年より従軍画家として戦争画を多数制作、「アッツ島玉砕」などは陸軍美術展で大絶賛を受けた。戦後、戦争協力の責任を追及され孤立、1949年アメリカ経由でフランスに渡り1955年フランスに帰化、1959年カトリックの洗礼を受け「レオナール・フジタ」となった。1966年、自ら設計した「平和の聖母礼拝堂(フジタ礼拝堂)」をランスに完成。1968年1月29日、スイス・チューリヒで癌のため81歳で没し、礼拝堂に埋葬された。