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鹿児島市に生まれる。幼少時に一家は東京に転居。

青山学院中等部を卒業。青児の名前の由来はここからきていると言われている。

山田耕筰の東京フィルハーモニー赤坂研究所の一室で制作。日比谷美術館で初個展、この頃有島生馬を知り、以後師事。

第3回二科展に初出品した『パラソルさせる女』により二科賞を受賞。

1921年（大正10年）から1928年（昭和3年）までフランスに留学。リヨン美術学校に学ぶ。この頃の作品には、ピカソらの影響が見られる。

第15回二科展に留学中に描いた作品23点を出品、第1回昭和洋画奨励賞を受賞。

ジャン・コクトーの『怖るべき子供たち』を翻訳、白水社より刊行。

二科会入会。

二科会に「九室会」が結成され、藤田嗣治と共に顧問になる。

岡本太郎と共に日活映画『誘惑』に特別出演（西郷赤児役）。日本芸術院賞受賞。

日本芸術院会員。

二科会会長に就任。

フランス政府よりオフィシェ・ドルドル・デ・ザール・エ・レットル（文芸勲章）を授与される。

東京・西新宿に東郷青児美術館（現在の損保ジャパン東郷青児美術館）が開設。勲二等旭日重光章授与。

4月25日、第62回二科展（熊本県立美術館）出席のため訪れていた熊本市にて、急性心不全のため死去。没後、文化功労者、正四位追贈。