Lorrain fu un importante paesaggista francese, che lavorò in Italia, realizzando più di 200 opere. Nato Claude Gellée, prese il cognome d'arte dal suo luogo natio Lorraine, nel Nordest della Francia. La sua giovinezza non è molto documentata, ma pare che sia rimasto orfano a tredici anni e che i suoi viaggi l'abbiano portato a Roma e a Napoli. In precedenza visse con il fratello Jean Gellée a Friburgo, in Germania e iniziò la carriera artistica con dei progetti per la bottega di sculture in legno del fratello.
Il suo primo apprendistato in pittura si svolse probabilmente a Napoli, presso il paesaggista tedesco Godfrey Waals. Nel 1625, mentre si trovava a Roma, fu preso sotto la sua ala protettiva da Agostino Tassi (1578-1644), paesaggista. Durante la sua formazione, Claude Lorrain avrebbe preparato i colori per Tassi e svolto per lui altri lavori domestici. Dopo questo periodo viaggiò molto, probabilmente in Italia, Francia e Germania, e tornò a lavorare a Lorraine. Qui fece pratica presso Karl Dervent, pittore di corte del duca, e, nel 1626, presso Claude Deruet (1588-1660), artista barocco.
Insoddisfatto del lavoro presso Dervent, tornò a Roma quando, nel 1627, trovò lavoro presso il cardinale Bentivoglio (1579-1644) e poi presso papa Urbano VIII (1568-1644). Con questi primi lavori, Lorrain si fece una reputazione come paesaggista di talento, che comprendeva appieno gli effetti della luce e le leggi della natura. Naturalmente, la sua interpretazione di tale conoscenza era artistica, ed egli la condivise con altri artisti, come il ritrattista tedesco Joachim von Sandrart (1606-1688). Sandrart divenne una fonte importante di notizie sulla vita di Lorrain, dato che l'artista non lasciò molti documenti scritti. Questo a parte il suo libro della verità, il Liber Veritatis, che documenta attraverso numerosi schizzi, ogni opera realizzata nel corso di cinquant'anni, a partire dalla metà degli anni Trenta del Seicento. L'opera, appartenente al Duca del Devonshire, è visionabile al British Museum e si tratta di un documento prezioso per la storia dei paesaggisti.
Un'altra amicizia importante fu quella che lo legò al paesaggista francese Nicolas Poussin (1594-1665), con il quale viaggiò per la campagna romana. Distinguere i lavori dei due è a volte problematico, anche se nelle opere di Lorrain le figure umane sono sovrastate dal paesaggio, che invece in Poussin funge da sfondo per le persone. Lorrain era talmente insicuro riguardo alla proprie capacità di riprodurre le figure umane che a volte le faceva dipingere ad altri. Tra questi artisti ricordiamo il francese Jacques Courtois, detto il Borgognone (1621-1676) e l'esponente del Barocco italiano Filippo Lauri (1623-1694).
Lo stile di Lorrain ebbe enorme seguito nel corso dei secoli. Un esempio della sua fama è rappresentato dallo specchio Claude (black mirror), uno strumento utilizzato dai pittori per catturare particolari gradazioni di colore, come sapeva ben fare Lorrain. Tra le opere sparse per il mondo, gli Uffizi ospitano un suo pezzo magistrale, Porto con Villa Medici, del 1637.