Han bodde sammen med broren Jaques i Montmartre fra 1894 til 1898, mens han studerte medisin ved Sorbonneuniversitetet. Han fikk da et kraftig anfall av giktfeber, som satte ham ut av studiene. For å ha noe å gjøre, begynte han å forme små figurer. Dette fortsatte han med – stort sett som selvlært – og ble svært god. Da han stilte ut sine første arbeider i (Den nasjonale kunstforeningen), i 1902 og 1903, tok han kunstnernavnet Duchamp-Villon, for å unngå forvekslinger i forhold til brødrene.