Flávio de Rezende Carvalho nasce em Amparo da Barra Mansa, RJ, em 10 de agosto de 1899, filho de Raul de Rezende Carvalho e de Ophélia Crissiuma. No ano seguinte, muda-se com a família para São Paulo, onde, a partir de então, fixam residência.

Inicia seus estudos em 1907, na Escola Americana de São Paulo. Em 1911, durante uma viagem pela Europa com sua família, é colocado em regime de internato no Lycéé Janson de Sailly, Paris. Em 1914, por ocasião do início da primeira guerra, fica retido na Inglaterra e inscreve-se, então, no Claphan College, Londres. No ano que segue, matricula-se no Stonyhurst College em Blackburn, para estudar filosofia. Ingressa, no Armstrong College, da Durham University em Newcastle-upon-Tyne, para estudar engenharia, e matricula-se também no curso noturno da King Edward VII School of Fine Arts. No ano de 1922 forma-se em engenharia Civil pela Durham University, abandona o curso de artes e regressa para o Brasil.

Realiza em 1924 o projeto para a casa da Fazenda Pinheiros, em Valinhos, São Paulo, seu primeiro projeto pessoal. Em 1926 faz alguns trabalhos como ilustrador colaborador do "Diário da Noite", de São Paulo, onde trava conhecimento com Di Cavalcanti. Apresenta em 1927 seu polêmico projeto Eficácia para o concurso do Palácio do Governo de São Paulo.

Através de Mario de Andrade e de D. Olívia Guedes Penteado, trava os primeiros contatos com o Grupo Modernista de São Paulo.

Em 1931, realiza o que chama de “Experiência nº- 2” ao caminhar em sentido contrário e usando chapéu numa procissão de Corpus Christi. Sob a ótica da psicologia das massas, Flávio descreve a sensação de linchamento a que foi submetido no livro "Experiência nº- 2: realizada sobre uma procissão de Corpus Christi".

Em 1933 funda o Teatro da Experiência e escreve a peça "O Bailado do Deus Morto", mas não consegue encená-la, pois o teatro é fechado pela polícia. No ano seguinte participa do primeiro Salão Paulista de Belas Artes e realiza sua primeira mostra individual, que também é fechada pela polícia e cinco de seus quadros são apreendidos.

Participa da fundação do novo grupo modernista de São Paulo, o “Quarteirão”, com Oswald de Andrade, Paulo Emilio Salles Gomes, Décio de Almeida Prado, Afrânio Zuccoloto e Vera Vicente de Azevedo.

Em 1936, lança seu livro os "Ossos do Mundo", onde reúne suas impressões da viagem que fizera à Europa dois anos antes.

Em 1942 publica a série "Rumo ao Paraguai".

Sua mãe, Ophélia Crissiuma de Carvalho, falece em 1947. Na ocasião, ele pinta sua famosa “Série Trágica”, que é composta por desenhos que mostram sua mãe no leito de morte. Neste ano, realiza uma exposição individual no Museu de Arte de São Paulo, onde também pronuncia uma tumultuada conferência sobre o tema "Os Problemas da Pintura e do Pintor, do Ponto de Vista do Pintor".

Participa, em 1951, da 1ª Bienal de São Paulo e no 1º Salão Paulista de Arte Moderna. Em 1956, realiza a sua "Experiência nº 3", que foi a criação e lançamento nas ruas de São Paulo do New Look, um traje de verão para homens composto de blusão e saiote com sandálias. Faz, logo em seguida, exposição individual em Roma onde apresenta novamente o seu New Look, e recebe o apoio de Alberto Moravia e de Giuseppe Ungaretti.

No ano que se segue, inicia a publicação da série "Notas para a Reconstrução de um Mundo Perdido" e "Os gatos de Roma" no "Diário de São Paulo". Participa, ainda nesse mesmo ano, da “Mostra de Arte Moderna Brasileira”, no Museu Nacional de Belas Artes de Buenos Aires, e é recusado pelo júri da IV Bienal e, gerando polêmica, organiza uma mostra paralela, intitulada "Doze Artistas de São Paulo", no saguão do prédio dos jornais do grupo Folha. O Museu de Arte Moderna de Nova Iorque adquire 3 obras suas: “Retrato de Pablo Neruda”, “Retrato de Carvalhal Ribas” e “Três Mulheres”. No ano de 1958, sua obra, “Retrato de Giuseppe Ungaretti”, é incorporada ao acervo da Galeria Nacional de Roma, e o museu de Arte Moderna de Paris adquire uma de suas obras, “Retrato de Paul Rivet”.

No ano que se segue, 1959, ele realiza um projeto arquitetônico para a Assembleia Legislativa de São Paulo e projeta cenários para a peça “Calígula” de Albert Camus, no Teatro das Bandeiras, sob a direção de Jean Luc Descaves.

Na década seguinte (1964), realiza mostra individual na Art Art Galeria e pronuncia uma conferência sobre o tema “O Bailado do Deus Morto” e “Motivos que Levam ao Abandono de Deus”.

Em 1968, uma de suas obras é adquirida pelo Pushkin Museum de Moscou.

No ano de 1973 é publicado seu livro “A Origem Animal de Deus” e “O Bailado do Deus Morto”. Nesse mesmo ano, em decorrência de um derrame, vem a falecer no dia 4 de junho, na cidade de Valinhos.

Nos anos 80, informado sobre a existência de livros e documentos abandonados na sede da fazenda onde Flávio de Carvalho residira em Valinhos, o CEDAE os recolheu, trazendo para a Unicamp 1113 livros, 16 manuscritos, 264 recortes de jornais, 110 fotografias e 103 desenhos, em regime de comodato.

Embora esse material representasse apenas uma parte do acervo de Flávio de Carvalho, o Centro reconheceu nessa parcela de documentação o seu interesse para a pesquisa em Ciências Humanas, sobretudo para a área de Letras.

Sendo assim, em 1992, o Instituto de Estudos da Linguagem procurou os herdeiros de Flávio de Carvalho manifestando-lhes o interesse na compra do material que até então preservava em comodato. E, assim, em 1998 a aquisição desse conjunto documental foi concretizada.

Ainda na década de 90, o Centro recebeu a proposta de venda de um segundo lote de documentos que havia pertencido a Flávio de Carvalho, e que se encontrava em poder do jornalista e escritor J. Toledo, a quem Flávio confiara seu espólio.

Comprometido com a aquisição de tal material, o CEDAE envidou esforços para buscar apoio à aquisição deste lote de documentos e, assim, reunir os manuscritos, desenhos, recortes de jornal, projetos, filmes e fotografias produzidos e/ou acumulados por Flávio de Carvalho.

Na ocasião, diversas inciativas foram feitas no sentido de obter o apoio de instituições de fomento como a FAPESP, o CNPq e a Fundação Vitae, mas, no entanto, todas foram infrutíferas.

Em 2003, o Centro retomou as negociações com o proponente, tendo submetido à Petrobrás um projeto, que, embora tenha sido aprovado, não foi contemplado. Em seguida, o Centro credenciou tal projeto junto ao Ministério da Cultura, MINC, com recursos da Lei Rouanet, para que então fosse possível buscar o apoio da iniciativa privada. Após um ano de análises e pareceres, o CEDAE obteve o credenciamento (n. PRONAC - MINC - 05 6039) sem, todavia, conseguir o patrocínio necessário para a aquisição do acervo.

Em 2006, outras iniciativas foram empreendidas, sendo que apenas em 2009, a Unicamp comprou o segundo lote de documentos que veio a complementar o Fundo Flávio de Carvalho.