Aristarch Lentulov nacque nel villaggio di Voronye, nei pressi di Penza da una famiglia di un sacerdote di campagna. Studiò arte prima a Penza, poi dal 1897 al 1905 a Kiev ed infine nel 1906 a S. Pietroburgo.
Dopo aver esposto nel 1906 i suoi lavori a Pensa, nel 1908 partecipò alle mostre "Ghirlanda" e "Stefanos", nel 1909 a "Ghirlanda-Stefanos" e nel 1909-10 al Salone di Vladimir Izdebsky.
Dal 1909 visse a Mosca e fu uno dei fondatori, nel 1910, del gruppo "Il Fante di quadri" che rimase in attività fino al 1916 con i quali espose negli anni 1910-14 e 1916.
Dal 1910 al 1911 studiò presso Le Fauconnier ed all' Accademia La Palette a Parigi. Mentre era nella capitale francese fece la conoscenza dei pittori, Albert Gleizes, Jean Metzinger, Fernand Léger, Robert Delauney.
Dopo aver assimilato le teorie dei fauve e dei cubisti, sviluppò un suo proprio stile pittorico pieno di colore.
Negli anni 1911-12, 1917-1922) partecipò anche alle esposizioni del "Mondo dell'Arte".
Tornato in Russia nel 1912 divenne la maggiore autorità del futurismo russo e in particolare del cubofuturismo. Vasilij Kandinsky e Kasimir Malevic furono ambedue influenzati dalla sua personalità artistica.
Nel periodo pre-rivoluzionario, si impegnò in vari progetti teatrali disegnando le scene per le rappresentazioni del Teatro Kamerny (Le allegre comari di Winsor del 1916). Nel 1919 contribuì alla realizzazione delle sceneggiatura del "Prometeo" di Scriabin al Teatro Bolshoi di Mosca.
Dal 1918 al 1920 insegnò allo SVOMAS (Liberi atelier di Stato) al VChUTEMAS (Scuola di Stato di arte e tecnica) e dal 1919 al 1943 al MIII ( Istituto di Mosca di Belle Arti)
Nel 1926 entrò a far parte dello AChRR (Associazione degli artisti della Russia rivoluzionaria) e nel 1928 dello OMCh (Società degli artisti di Mosca), di cui divenne capo e che comprendeva artisti provenienti dal gruppo "Fante di quadri".
Lentulov morì a Mosca nel 1943 e fu sepolto nel Cimitero Vagankovo. La sua maggiore retrospettiva si tenne a Mosca nel 1987.