Man Ray, il cui vero nome è Emmanuel Rudnitzky, nasce il 27 agosto del 1890 a Filadelfia, in Pennsylvania. Cresciuto a New York, insieme con le due sorelle e il fratello, nel quartiere Williamsburg di Brooklyn, decide di allontanarsi dal mestiere dei genitori, impegnati nell'industria tessile, pur mostrando una notevole abilità manuale nel corso della sua infanzia. Dopo aver completato la scuola superiore presso la Boys' High School di Brooklyn, sceglie di dedicarsi all'arte, rifiutando così la borsa di studio in architettura che gli spetterebbe. Nella Grande Mela lavora, quindi, come grafico e disegnatore a partire dal 1908.

Nel 1912 la famiglia Radnitzky cambia il cognome, tramutato in Ray, in risposta alle discriminazioni razziali subite e al sentimento anti-semita che domina in quell'epoca: Emmanuel, che da sempre viene chiamato con il soprannome di Manny, cambia definitivamente il proprio nome in Man, e dai ventidue anni in poi comincia a firmare le sue opere con il nome di Man Ray, cioè "uomo saggio". Nel 1914 compra la sua prima macchina fotografica, che utilizza per immortalare le opere da lui realizzate; l'anno dopo ha modo di conoscere, grazie al collezionista Walter Arensberg, Marcel Duchamp: i due diventeranno grandi amici. Al 1919 risalgono le sue prime aerografie, vale a dire immagini realizzate utilizzando un'aeropenna, strumento piuttosto diffuso tra i grafici per effettuare ritocchi.

Insieme con Duchamp, Man Ray dà vita al ramo statunitense del movimento Dada, sviluppatosi in Europa in segno di radicale rifiuto rispetto all'arte tradizionale: il tentativo, tuttavia, si rivela fallimentare, al punto da spingere Ray a sostenere, dopo la pubblicazione nel 1920 di un solo numero di "New York Dada", che in quella città "il Dada non può vivere". Quell'anno, quindi, l'artista si sposta a Parigi, al seguito dell'amico Duchamp, che gli fa conoscere alcuni degli artisti francesi più importanti, compreso André Breton. Man Ray in Europa conosce un successo inatteso grazie alla sua attività di fotografo, specialmente in virtù delle sue abilità di ritrattista.

I personaggi di spicco della capitale francese frequentano il suo studio, e davanti alla sua macchina posano artisti come Jean Cocteau, Gertrude Stein e James Joyce. Nel 1922 Emmanuel produce i cosiddetti rayographs, cioè i suoi primi fotogrammi (una rayografia, in pratica, è un'immagine fotografica che si ottiene poggiando direttamente sulla carta sensibile gli oggetti). I rayographs, per altro, nascono in maniera abbastanza casuale: un giorno Man, intento a sviluppare in camera oscura alcune fotografie, nota che un foglio di carta vergine è finito tra gli altri: appoggia, quindi, alcuni oggetti di vetro sul foglio a mollo, e dopo aver acceso la luce vede delle immagini deformate, come se fossero in rilievo.

Man Ray nel 1924 diventa il primo fotografo surrealista: in quegli anni alterna il lavoro come fotografo di moda per "Vogue" alla ricerca artistica; si innamora, inoltre, di Alice Prin, cioè la cantante francese Kiki de Montparnasse, che nel giro di poco tempo diventa la sua modella prediletta. Autore di "Retour à la raison", film d'avanguardia del 1923, viene rappresentato insieme con Joan Miró, Max Ernst, Pablo Picasso, André Masson e Jean Arp nella prima esposizione surrealista tenuta a Parigi alla galleria Pierre. Continua, inoltre, a lavorare come regista: nel 1925 dirige con Marcel Duchamp "Anemic cinema", mentre all'anno successivo risale "Emak-bakia". "L'etoile de mer", del 1928, e "Le mysteres du chateau de dé", dell'anno seguente, sono altre pellicole ritenute anticipatrici del cinema surrealista.

Nel 1934, ha modo di immortalare anche Méret Oppenheim, famosa artista surrealista nota per la tazza ricoperta di pelliccia, in una serie di pose che la vedono in piedi nuda di fianco a un torchio da stampa. Dopo aver introdotto la tecnica fotografica della solarizzazione con l'aiuto di Lee Miller, sua assistente fotografica e amante, Man Ray deve tornare negli Stati Uniti con lo scoppio della Seconda Guerra Mondiale, a causa delle sue origini ebree. Giunto a New York, decide di spostarsi a Los Angeles, dove espone le proprie opere, insegna pittura e fotografia e prosegue nella propria ricerca artistica; conosce, inoltre, Juliet Browner, ballerina di origine ebrea, con la quale va a vivere. Al termine della guerra, sposa Juliet in un doppio matrimonio che coniuga anche Dorothea Tanning e Max Ernst, loro amici; dopodiché torna in Francia. Nel 1963 pubblica la sua autobiografia, intitolata "Self-portrait", mentre nel 1975 ha l'occasione di esporre le proprie fotografie anche alla Biennale di Venezia.

Man Ray muore il 18 novembre del 1976 a Parigi: il suo corpo viene seppellito al cimitero di Montparnasse, sotto un epitaffio che dice "Unconcerned, but not indifferent" (che significa "Noncurante, ma non indifferente"). Juliet morirà nel 1991 e verrà sepolta nella stessa tomba, sotto l'epitaffio che recita "Together again", "Ancora insieme".