Toulouse-Lautrec decidiu ser pintor e com o apoio de seu tio Charles e de vários pintores familiares, como Princeteau, John Lewis Brown e Jean-Louis Forain, foi morar em Paris em 1881. Lá, ele foi aluno de Léon Bonnat, que era um retratista de moda, e quando a oficina Bonnat fechou em setembro de 1882, ele teve que procure um novo professor, que foi Fernand Cormon. No estúdio de Cormon, tornou-se amigo de Vincent van Gogh.

Em 1884, Toulouse-Lautrec foi morar no distrito de Montmartre, onde tinha vizinhos como Edgar Degas. O fascínio que sentia pelos locais de diversão noturna levou-o a frequentá-los regularmente e a tornar-se cliente regular de alguns deles, como o Salon de la Rue des Moulins, o Moulin de la Galette, o Moulin Rouge, o Le Chat Noir ou o Folies Bergère : Tudo relacionado a este mundo, inclusive a prostituição, foi um dos principais temas de sua obra. Em suas obras do submundo de Paris, ele pintou atores, dançarinos, burgueses e prostitutas. Ele os pintou em sua vida diária: enquanto eles mudavam, quando cada serviço era concluído ou quando eles esperavam por uma inspeção médica.

Ao contrário dos artistas impressionistas, ele quase não se interessava pelo gênero de paisagem e ambientes preferidos fechado, iluminado por luz artificial, o que lhe permitia brincar com cores e molduras subjetivamente. Muito observador, sentia-se atraído pelos gestos de cantores e comediantes e gostava de ridicularizar a hipocrisia dos poderosos, que rejeitavam ruidosamente os mesmos vícios e ambientes de que gozavam em privado.

Os donos do cabarés Pediram a ele que desenhasse cartazes para divulgar seus shows, algo que deixou Lautrec muito animado, já que nas longas noites nesses lugares ele desenhava tudo o que via e deixava nas mesas. Ao contrário do incompreendido Vincent van Gogh, Toulouse-Lautrec até vendeu obras e foi reconhecido, embora sua popularidade residisse em suas ilustrações para revistas e pôsteres de publicidade, mais do que em pinturas a óleo.

Ele tinha grandes amigos como a dançarina Jane Avril, a quem dedicou diversos quadros e cartazes. Conheceu bailarinos de renome como Valentín el Descoyuntado, palhaços e outros personagens de festas e shows da periferia. Este mundo de vícios e extravagâncias foi um refúgio para Lautrec, que se sentiu rejeitado pela nobreza à qual pertencia por origem. Sua deficiência causou rejeição nos salões chiques, e em Montmartre ele poderia passar despercebido e liberar seu boêmio. Criticava todos aqueles que refletiam paisagens em suas pinturas, pois acreditava que o que realmente valia a pena eram as pessoas, as pessoas. Ele se considerava um cronista social e misturava, pintava e era como o povo. Ele pintou grandes obras, como The Medical Inspection.

Em 1886, ele deixou o estúdio de Cormon e alugou o seu próprio. Na década de 1890, ele viajou para Londres, onde conheceu e interpretou Oscar Wilde; Ele também desenhou o programa de mãos (brochura ou livreto) distribuído na estreia parisiense de seu drama Salomé.

Ele teve problemas com álcool e também contraiu sífilis, o que muitas vezes levou a acessos de loucura. O alcoolismo deteriorou sua saúde e, a partir de 1897, ele sofreu de mania, depressão e neurose, bem como ataques de paralisia nas pernas e em um lado. Em 1897 ele teve que ser retirado das ruas por causa de uma embriaguez, e logo depois em um delírio tremens ele veio atirar nas paredes de sua casa acreditando que elas estavam cheias de aranhas. No entanto, ele continuou a pintar de forma constante e rápida; mas foi pego novamente bêbado em 1899 e internado em um hospital psiquiátrico, onde fez uma coleção de pinturas sobre o circo. Eles o deixaram ir para a casa de sua mãe em suas posses perto de Bordeaux, e em 9 de setembro de 1901 ele morreu acamado.

Em 1922, sua mãe e seu negociante abriram o Museu Toulouse-Lautrec no Palacio de la Berbie , Albi, muito visitado e reconhecido por seu extenso acervo.