Gelosia, tratto da le Liriche di Saffo / Jealousy, taken from the Lyric of Sappho

Nacque a Berlino, ma trascorse la maggior parte della sua infanzia a Firenze. La sua famiglia si trasferì a Milano nel 1909, e qui lavorò alla rivista Letteratura, frequentando ambienti d'avanguardia e facendo la conoscenza di Boccioni e Carrà. Nel 1914 la rivista futurista Lacerba pubblicò il suo "Giornale + Strada – Parole in libertà". Durante la prima guerra mondiale Campigli fu catturato e deportato in Ungheria dove rimase prigioniero di guerra dal 1916 al 1918.

Alla fine della guerra si trasferisce a Parigi dove lavora come corrispondente estero per il quotidiano milanese Corriere della Sera. Anche se aveva già prodotto alcuni disegni durante la guerra, fu solo dopo il suo arrivo a Parigi che iniziò a dipingere. Al Café du Dôme ha collaborato con artisti come Giorgio de Chirico, Alberto Savinio, Gino Severini e Filippo De Pisis. Visite prolungate al Louvre hanno approfondito l'interesse di Campigli per l'antica arte egizia, che divenne una fonte duratura della propria pittura.

Le sue prime opere figurative applicarono disegni geometrici alla figura umana, riflettendo l'influenza di Pablo Picasso e Fernand Léger così come il Purismo di "L'Esprit Nouveau".

Nel 1923 organizza la sua prima personale alla Galleria Bragaglia di Roma. Nei cinque anni successivi le sue figure svilupparono una qualità monumentale, spesso con pose stilizzate e le membra intrecciate in una solidità scultorea. L'importanza data all'ordine e alla tradizione, l'atmosfera di serenità ed eternità erano in linea con la ricostruzione del dopoguerra e con il programma degli artisti del “Novecento” con i quali Campigli esponeva frequentemente sia a Milano dal 1926 al 29 che all'estero dal 1927 al 31.

Dal 1926 entra a far parte degli "Italiani di Parigi" insieme a de Chirico, de Pisis, Renato Paresce, Savinio, Severini e Mario Tozzi. Nel 1928, anno del suo debutto alla Biennale di Venezia, fu molto preso dalla collezione etrusca durante la visita al Museo Nazionale Etrusco di Roma. Si distaccò poi dalla compatta severità dei suoi precedenti lavori a favore di un piano dai toni tenui e dalle forme schematiche ricche di arcaismi.

Durante un viaggio in Romania con la sua prima moglie Magdalena Rădulescu, ha iniziato un nuovo ciclo di opere che ritraggono donne impiegate in lavori domestici e agricoli. Queste figure erano disposte in composizioni asimmetriche e ieratiche, librate su un piano ruvido e strutturato, ispirato all'antico affresco. Questi lavori furono accolti con entusiasmo dalla critica alla mostra tenutasi alla galleria Jeanne Bucher di Parigi nel 1929 e alla Galleria Milione di Milano nel 1931. Negli anni Trenta tiene una serie di mostre personali a New York, Parigi e Milano che gli conferiscono fama internazionale.

Nel 1933 Campigli torna a Milano dove lavora a progetti di vaste dimensioni. Nello stesso anno firma il Manifesto dell'Arte Murale di Mario Sironi e dipinge un affresco di madri, contadine, lavoratrici, per la V Triennale di Milano che purtroppo verrà poi distrutta. Nei dieci anni successivi furono commissionati altri lavori: I costruttori per la Società delle Nazioni di Ginevra nel 1937; Non uccidere per le Corti di Giustizia di Milano nel 1938, un enorme affresco di 300 metri quadrati per l'atrio d'ingresso, progettato da Gio Ponti, del Liviano di Padova che dipinse nel 1939–40.

Dopo il divorzio nel 1939, Campigli si risposò con la scultrice Giuditta Scalini. Insieme passarono gli anni della guerra a Milano e a Venezia, poi dopo la guerra divisero il loro tempo tra Roma, Parigi e Saint-Tropez. Nel 1943 nasce a Venezia il figlio Nicola.

In una personale alla Biennale di Venezia del 1948 espone le sue nuove composizioni: figure femminili inserite in complicate strutture architettoniche. Negli anni Sessanta le sue figure si ridussero a segni colorati in un gruppo di tele quasi astratte. Nel 1967 una mostra retrospettiva è dedicata a Campigli al Palazzo Reale di Milano. Morì di infarto nel 1971 a Saint-Tropez.