Родился в семье архитектора Николая
В 1871-1877 годах учился в Императорской Академии художеств на архитектурном отделении. В 1876 году был удостоен большой поощрительной медали и малой золотой медали за программу «Проект университета». В 1877 году выпущен из Академии со званием классного художника-архитектора 1-й степени. После окончания Императорской Академии художеств занялся акварельной живописью.
В 1883-1885 годах путешествует по Италии, Франции, Испании для совершенствования в технике акварели. По возвращении в Санкт-Петербург назначен преподавателем акварели в Императорской Академии художеств, с 1894 года - действительный член ИАХ. В 1890-1910-х годах много путешествовал, исполнил пейзажи побережья Финского залива, Кавказа, Поволжья, Северной Африки, Средиземноморья, Сибири, Манчжурии, Китая, Японии, Кореи. Создал обширную серию видов Петербурга и пригородов.
В 1880 году стал одним из основателей Кружка русских акварелистов. Провел персональные выставки в Петербурге и Киеве. С 1903 года был соредактором журнала «Мир искусства». В 1918 году был назначен заведующим Музея прикладного искусства Комиссариата торговли и промышленности, участвовал в создании Музея природы северного побережья Невской губы. В 1924 году эмигрировал в Париж, выехав туда по вызову старшей дочери, оперной певицы Марии Черепниной.