Fils de marin, il ouvre à 20 ans, au Havre, une boutique de papeterie dont la vitrine s’agrémente de peintures déposées par des artistes de passage. C’est ainsi qu’il rencontre Couture et Millet qui découvrent ses propres peintures et l’encouragent. De passage à Paris en 1847, il copie ses maîtres d’élection au Louvre. Deux toiles envoyées à l’exposition des Amis des arts du Havre en 1850 le font remarquer, et il bénéficie pendant 3 ans d’une pension offerte par la ville, années employées à un labeur solitaire, à Paris, au Havre ou à Honfleur. En 1859 il rencontre Courbet et font ensemble la connaissance de Baudelaire. En 1859, Boudin paraît au Salon avec le Pardon de Sainte-Anne.

Installé à Paris, dès le début des beaux jours il fuit la capitale à la recherche d’espace et d’air marin. À Trouville, en 1862, Monet le présente à Jongkind. Après une vente publique de ses œuvres en 1868, ses années de misère sont terminées. Boudin ne cesse alors de voyager. Durand-Ruel, en 1881, réserve sa production et organise pour lui plusieurs expositions à Paris et à Boston.

Boudin a préparé, en précurseur indépendant et acharné, le chemin de l’Impressionnisme. Il meurt en 1898, laissant derrière lui un fonds d’atelier considérable. Le Louvre en a hérité de la majeure partie, le reste est distribué entre les musées du Havre et de Honfleur.