毛泽东组织赴法勤工俭学时,他踊跃响应,1920年到法国巴黎勤工俭学。在法国又结识了一批有志中国青年,深受教益。萧三主张他去学习美术,他确实对美术感兴趣,便选听法国雕塑家布尔代莱的绘画课,1924年考入巴黎国立高等美术学院学习,以半工半读的形式坚持攻读画艺。他和同学组织的霍普斯会,标榜以艺术为艺术,不参加政治活动。周恩来得知后,劝导他们要懂得远离祖国来到法国,不是单纯为了学习艺术和学习知识,真正的目的是要寻求救国救民的真理,而且离开政治搞艺术只是空谈。周恩来的教诲使他们十分敬佩和信赖。
1929年他应聘回国,担任杭州艺术学院(今浙江美术学院)教授、油画系主任。在杭州美院执教三年,培养了一批绘画人才。但九一八事变以后,日本帝国主义加紧侵略中国,国民党对外妥协、对内屠杀,使他不能够专心教学,不得以1933年夏再次来到巴黎。1935年组织了团结华侨抗日的大道社,编辑出版抨击国民党反动派的刊物。1936年与法国妻子戴妮丝结婚。抗日战争爆发后,他组织中国艺术研究协会,发表呼唤和平、反对侵略的文章。日本投降后,他拥护毛泽东在重庆谈判中提出的和平建国主张,创作发表了大量以主张和平、反对内战为主题的绘画和文章。1946年在巴黎加入中国共产党。1947年作为中国工会的翻译出访南斯拉夫、保加利亚,受到铁托、季米特洛夫等国际共产主义运动领袖的接见。他翻译了毛泽东的《新民主主义论》,并奉命到世界工联亚洲部工作。