Figlio di artigiani, il padre gestiva una calzoleria dopo un passato di proprietario terriero finito in malo modo, apprese i primi rudimenti dell'arte del disegno da giovinetto, durante una forzata permanenza a letto a causa di una lunga malattia. Iniziò ben presto a lavorare come decoratore murale a Valenza, ma la sera seguiva la sua passione artistica frequentando le scuole serali. Nel 1900, si recò a Parigi durante l'Esposizione Universale, per eseguire le decorazioni di alcuni padiglioni. In visita al Louvre, si entusiasmò per alcuni pittori quali Delacroix, Gèricault, Manet, Pierre-Auguste Renoir, Paul Cézanne, Camille Pissarro, Alfred Sisley, Claude Monet, Gauguin. A Londra, si appassionò per le opere di John Constable e William Turner. In questo periodo cominciò a interessarsi di politica, intrattenendo rapporti con gruppi anarchici che interruppe però ben presto. Trovatosi per caso nel corso del funerale dell'anarchico Galli, ucciso durante i tafferugli nel corso dello sciopero generale del 1904, ne rimase profondamente colpito, e cominciò a disegnare alcuni bozzetti, che anni più tardi sfoceranno nell'opera Il funerale dell'anarchico Galli. Solo nel 1906 entrò all'Accademia di Brera, come allievo di Cesare Tallone. Qui incontrò alcuni giovani artisti destinati a essere protagonisti sulla scena artistica italiana: Bonzagni, Romani, Valeri e Umberto Boccioni. Con quest'ultimo, Filippo Tommaso Marinetti e Luigi Russolo, redasse un manifesto (1909) destinato ai giovani artisti dell'epoca con l'obiettivo di esortarli ad adottare un nuovo linguaggio espressivo. Nacque così il Futurismo, a cui aderirono subito Gino Severini e Giacomo Balla.
Carrà collaborò al movimento futurista per sei anni. I concetti ispiratori della pittura futurista vennero pubblicati sulla rivista Lacerba, a cui egli collaborò attivamente. Carrà concepiva i suoi quadri come immagini dinamiche ma allo stesso tempo non soltanto limitate a dare la sensazione di movimento, destinate attraverso il colore, a eliminare la legge fissa di gravità dei corpi. A partire dal 1915 Carrà comincia a sentire l'esigenza di abbandonare i temi della velocità e del dinamismo, cercando un contatto più strutturato con il reale. La guerra coinvolgeva Carrà, prima con una intensa attività interventista, durante la quale conobbe anche Cesare Battisti, e poi con la chiamata alle armi. Ma l'esperienza fu talmente dolorosa, che finì ricoverato in un nevrocomio a Ferrara. In questa città, nel 1917, conobbe Giorgio De Chirico e Filippo De Pisis con i quali definì i principi teorici della Metafisica. Dopo alcune opere in stile dechirichiano, il pittore raggiunse ben presto una propria individualità artistica, per cui Carrà non rimase confinato tra le formule tipiche del movimento metafisico, nella sua arte la metafisica fu decisamente superata dalla poesia e dal senso del magico. Nel 1919 contrasse matrimonio con Ines Minoja e iniziò la collaborazione alla rivista d'arte Valori plastici di Roma, che proseguì fino al 1921. Nel 1922, una nuova svolta nel percorso artistico di Carrà, che lo porta ad abbandonare anche la metafisica, spinto dal desiderio di "essere soltanto se stesso". La pittura deve cogliere quel rapporto che comprende il bisogno di immedesimazione con le cose e il bisogno di astrazione» e la contemplazione del paesaggio si risolve allora nella «costruzione» di un quadro, sia montano sia marino.