В 1907 году в Москву поехала мать Казимира Малевича Людвига Александровна, найдя работу заведующей столовой. Через несколько месяцев, сняв квартиру из пяти комнат, она отправила невестке распоряжение переезжать со всей семьей в Москву. Тогда усилились размолвки, и Казимира Зглейц, взяв обоих детей, уехала в село Мещерское и нашла работу фельдшерицей в психиатрической лечебнице. Уехав оттуда с врачом, она оставила детей у одной из сотрудниц больницы. Когда Казимир Малевич приехал за детьми, они были у заведующего хозяйством Михаила Фердинандовича Рафаловича. Дочь Рафаловича, Софья Михайловна Рафалович, вскоре стала гражданской женой Казимира Малевича.
С 1906 до 1910 года Казимир посещал занятия в студии Ф. И. Рерберга в Москве. В 1907 году принимал участие в XIV выставке Московского товарищества художников. В 1910 году принял участие в первой выставке собрания художников, которые в 1911 образовали общество «Бубновый валет». Сначала объединение включало преимущественно московских живописцев – впоследствии в него входили представители других городов, в выставках участвовали многие художники из Западной Европы. Существовало до декабря 1917 года.
Его живопись этих лет демонстрировала отечественный вариант футуризма, получивший название «кубофутуризм»: кубистическое изменение формы, призванное утвердить самоценность и самостоятельность живописи, соединилось с принципом динамизма, культивируемым футуризмом.
В живописи в это время художник разрабатывал темы и сюжеты «заумного реализма», использовавшего алогизм, иррациональность образов как инструмент разрушения окостеневшего традиционного искусства; алогическая живопись, выражавшая нерациональную реальность, была построена на шокирующем монтаже разнородных пластических и образных элементов, складывавшихся в композицию, наполненную неким смыслом, посрамляющим обыденный разум своей непостижимостью.
В 1913году Малевич принял участие в «Диспуте о современной живописи» в Петербурге, а также в «Первом в России вечере речетворцев» в Москве. Участвовал в выставке «Мишень». Оформил ряд футуристических изданий. На последней выставке «Союза молодежи» экспонировал наряду с неопримитивистскими произведениями картины, названные им самим «заумным реализмом» и «кубо-футуристическим реализмом».
В декабре 1913 года в Петербургском «Луна-парке» состоялись два представления оперы «Победа над Солнцем». Декорации и эскизы костюмов были изготовлены Малевичем. Во время работы над постановкой оперы к нему пришла идея «Черного квадрата» – задник декорации одной из сцен представлял собой квадрат, наполовину закрашенный черным.
В 1915 году участвовал в первой футуристической выставке «Трамвай В» в Петрограде. Работал над первыми супрематическими полотнами. Написал манифест «От кубизма к супрематизму. Новый живописный реализм». На «Последней футуристической выставке картин "0,10"» экспонировал 39 работ под общим названием «Супрематизм живописи». Супрематизм, являясь разновидностью абстракционизма, выражался в комбинациях разноцветных плоскостей простейших геометрических очертаний (в геометрических формах прямой линии, квадрата, круга и прямоугольника). Сочетание разноцветных и разновеликих геометрических фигур образует пронизанные внутренним движением уравновешенные асимметричные супрематические композиции. На начальном этапе этот термин, восходивший к латинскому корню suprem, означал доминирование, превосходство цвета над всеми остальными свойствами живописи. Супрематические картины стали первым шагом «чистого творчества», то есть акта, уравнивавшего творческую силу человека и Природы (Бога). Супрематизм стал одним из центральных явлений русского авангарда.
Самое знаменитое живописное произведение Малевича «Черный квадрат» (1915 год), которое явилось своеобразным живописным манифестом супрематизма.
«Черный квадрат» является, по замыслу, частью триптиха, в составе которого также присутствуют «Черный круг» и «Черный крест». Воображаемое движение черного квадрата – его вращение в пространстве, или переставление клеток черного и белого цвета рождали новые супрематические формы. Эти формы – круг и крест, в свою очередь также становились эталонными, стимулируя дальнейшее усложнение супрематической системы. Малевича интересовало «безвесие», полет супрематических форм, возможность «отряхнуть землю».
Художественный критик, основатель объединения «Мир Искусства» Александр Бенуа написал в газете «Речь» от 9 января 1916 г.: «Несомненно, это и есть та икона, которую господа футуристы предлагают взамен мадонн и бесстыжих венер, это и есть то "господство над формами натуры", к которому ведет… вся наша новая культура… с ее машинностью, с ее "американизмом", с ее царством… пришедшего Хама».
Организовал общество «Супремус» в 1916 году. Летом Малевич был призван на военную службу, но демобилизован в 1917 году.
В ноябре 1917 московский Военно-революционный комитет назначил Малевича комиссаром по охране памятников старины и членом Комиссии по охране художественных ценностей, в чью обязанность входила охрана ценностей Кремля.
В 1918 году он переезжает в Петроград. Создает декорации и костюмы к спектаклю В.В. Маяковского «Мистерия-Буфф». Участвовал в заседании комиссии по организации Музея художественной культуры (МХК).
В 1919 году он вернулся в Москву. Руководил «Мастерской по изучению нового искусства Супрематизма» в Свободных государственных художественных мастерских. Экспонировал супрематические работы на X Государственной выставке («Беспредметное творчество и супрематизм») .
В декабре 1919 года в Москве открылась первая ретроспективная выставка художника «Казимир Малевич. Его путь от импрессионизма к супрематизму».
К 1920 году вокруг художника сложилась группа преданных учеников – УНОВИС (Утвердители Нового Искусства). Ее членами стали Л. Лисицкий, Л. Хидекель, И. Чашник, Н. Коган.
В 1923 году в Москве состоялась вторая персональная выставка художника, посвященная 25-летию творческой деятельности. В этом же году он прочитал доклад в государственной Академии художественных наук (ГАНХ) в Москве; создал эскизы новых форм и декоративных супрематических росписей для Петроградского государственного фарфорового завода.
С 1924 по 1926 год Малевич работал директором Ленинградского государственного института художественной культуры (ГИНХУК), возглавлял в нем формально-теоретический отдел.
В 1927 Казимир Северинович вступил в третий брак – с Наталией Андреевной Манченко.
В 1928 году Малевич работал в Государственном институте истории искусств; публиковал статьи в харьковском журнале «Новая генерация». Готовясь к персональной выставке в Государственной Третьяковской галерее, художник вновь обратился к станковой живописи.
Предположительно, для этой же выставки Малевич создал третий вариант «Черного квадрата», по своим пропорциям соответствующий картине 1915 года. Сделано это было по просьбе дирекции галереи, так как работа 1915 года, хранившаяся к тому моменту в Третьяковской галереи, была в довольно плохом состоянии.
С 1928 до 1930 года Малевич преподавал в киевском художественном институте.
В 1929 году Малевич был назначен Луначарским «народным комиссаром ИЗО НАРКОМПРОСА».
Осенью 1930 года Малевич был арестован НКВД как «германский шпион». В тюрьме он пробыл до декабря 1930 года.
В 1933 году у художника началась тяжелая болезнь (рак предстательной железы).
1934 – участвовал в выставке «Женщина в социалистическом строительстве».
Также в 1932 – 1933 годах Малевич заведовал экспериментальной лабораторией в Русском музее.
В 1935 году поздние портреты Малевича экспонировались на Первой выставке ленинградских художников (последний показ работ Малевича в нашей стране – вплоть до 1962 года).
Скончался Малевич в Ленинграде 15 мая 1935 года. По завещанию он был похоронен в Немчиновке, дачном поселке близ Москвы. Над могилой был установлен кубический монумент с изображенным черным квадратом. В годы войны могила была утрачена.
Творчество Малевича последнего периода жизни тяготело к реалистической школе русской живописи. Общее наследие художника до сих пор не получило и вряд ли когда-либо получит какую-то однозначную оценку специалистов и поклонников живописи. Однако гигантский масштаб, мощнейшую гравитацию этой космической «черной дыры» не могут отрицать даже самые ярые противники Казимира Севериновича Малевича. Его творчество занимает место в истории живописи.
Один из критиков писал: «Творческое наследие великих мастеров живописи, внесших значительный вклад в развитие мировой культуры, можно, конечно весьма условно, разделить на два типа. Произведения одних художников существуют вне времени их написания, а других – во времени, без понимания и осмысления которого невозможно реально оценить масштаб личности их создателей. Работы Казимира Малевича скорее принадлежат именно ко второму типу. Словно сама бурная революционная эпоха, стремящаяся взорвать традиционные устои во всех направлениях жизни общества, незримо водила рукой автора».