A Bucarest, de 1898 à 1902, Brancusi suit les cours de l'Ecole Nationale des Beaux-Arts, où il est le disciple de Ion Georgescu, puis de Vladimir Hegel, maîtres formés dans le culte du classicisme, mais ouverts (surtout Georgescu) à l'art sensible, de facture impressionniste, de Rodin. Durant son séjour à Bucarest, Brancusi réalise une série d'ouvrages à caractère d'étude qui dépassent largement ce niveau, comprenant des éléments artistiques significatifs: le buste Gheorghe Chitu, une Tête d'expression, ainsi qu'une série de copies, demeurées de référence - l'Ecorché (avec le Dr Gerota), Vitellius, La tête de Laocoon. Avant de quitter la Roumanie, il réalise aussi les bustes de Georgescu-Gorjanu (1902) et du général Dr Carol Davila (1903), placé plus tard, avec des modifications non autorisées par l'artiste, dans la cour de l'Hôpital Militaire de Bucarest (1912).
En 1904, il part en voyage, son but final étant la ville de Paris, centre consacré de l'art moderne, où les impressionnistes avaient déjà connu le triomphe et la Tour Eiffel était devenue, sur les propositions des symbolistes, une pionnière de la civilisation technologique, où l'Art nouveau (avec ses nombreuses dénominations et formes locales) avait fait ses débuts, constituant la première expérience universelle du siècle dans le domaine. Considéré par certains commentateurs comme un voyage d'initiation (l'idée du rite initiatique sera présente, plus tard, dans le complexe monumental de Targu-Jiu), le trajet, parcouru à pied presque en totalité, a compris des séjours à Budapest, Vienne (où Brancusi a travaillé comme sculpteur dans une fa-brique d'ameublement), Munich (où il s'est attardé pour admirer les collections d'archéologie, art gothique et renaissant) et en Suisse.
A Paris, après des difficultés qu'il surmonte avec son optimisme foncier de paysan, il obtient une bourse roumaine qui lui permet de fréquenter l'atelier d'Antonin Mercié, à l'Ecole des Beaux-Arts. En 1907, il est accepté à l'atelier du plus grand sculpteur de l'époque, Auguste Rodin, qu'il quitte cependant peu de temps après, orgueilleux et confiant dans son avenir, parce que "rien ne pousse à l'ombre des grands arbres".
Désormais indépendant, Brancusi commence à se faire remarquer aux salons officiels, ses œuvres éveillant des échos chez les marchands d'art et les collectionneurs.
Il crée le Portrait de Nicolae Darascu, le Buste d'enfant, le Supplice (1906), puis la Prière et le Portrait de Petre Stanescu, qui forment un ensemble funéraire commandé pour un cimetière de Buzau (1907). L'expérience de la mort (l'ensemble funéraire de Buzau, la pierre tombale de son ami, le Douanier Rousseau, le Baiser du cimetière Montparnasse de Paris) le rend toujours plus attentif à ce qui est essentiel, aux dimensions spirituelles de l'existence humaine. Par certains côtés ces œuvres annoncent déjà les études futures, les formes subissant un processus de stylisation pour aboutir à la simplicité et à la concision des archétypes. Les contours fins, sensibles aux effets de lumière, s'éloignent progressivement des incidences du sensoriel pour commencer, dans les conditions de l'affirmation des tendances rationalistes, dont le cubisme, un long combat pour sortir du temporel et du contingent.
La Sagesse de la terre, une première version du Baiser (1908), le Sommeil (1908), la Muse endormie (1909-1910), Maiastra (1910), Prométhée (1911), Mademoiselle Pogany (série 1912-1933), le Premier pas (1913) sont des ouvrages qui témoignent de sa décision de franchir les limites du concret, du quotidien, pour se pencher sur les valeurs des arts archaïques, d'Afrique ou d'Océanie.
La recherche de l'extase, qui a conduit Delacroix ou Gauguin vers l'Afrique ou les îles du Pacifique, a conduit Brancusi à une excursion sur la verticale de l'histoire, jusqu'au niveau préhistorique, au fabuleux néolithique de l'aire carpatique de l'ancienne Europe.
C'est la période où il se lie d'amitié avec Modigliani, un peintre qui croit en l'idéal de la représentation du visage humain, dont l'histoire est si riche dans les cultures méditerranéennes. En essayant de définir la position des recherches formelles de Brancusi, son ami Rousseau lui dit ces mots prophétiques: "tu as transformé l'antique en moderne". Le sculpteur, de plus en plus connu, jouit de succès aux États-Unis, où il participe à l'Exposition internationale Armory Show de New York et ouvre sa première exposition personnelle à la Photo Secession Gallery, avec l'appui d'Alfred Stieglitz et d'Edward Steichen. En Roumanie, il expose aux manifestations des groupes la Jeunesse artistique, l'Art roumain, le Contemporain, etc.
Arrivé à sa maturité, l'artiste suit, systématiquement, les principes fondamentaux de la forme, la dégageant des aspects éphémères, des accidents imprévisibles dûs aux émotions. La réduction des formes organiques à leur structure est accompagnée de la prise en considération des formes primaires, des aspects de la genèse de la vie (la Princesse X, 1916; Le premier cri, 1917; le Nouveau-né, 1920; Mademoiselle Pogany, 1920; Léda, 1920; Le Début du monde, 1924). La série des Oiseaux dans l'espace apporte l'idée de l'élévation dans l'espace, la possibilité de s'évader du cadre concret de l'existence
Dans ce sens, Brancusi réussit à annuler les effets de la gravitation, dématérialisant les volumes par un long polissage. Parfois - c'est le cas des Colonnes sans fin des années 1918-1928 - l'idée d'élévation est assurée par la croissance des modules géométriques sur la verticale. C'est une période où le sculpteur fait des esquisses en vue de la commande, non réalisée, du maharadjah Yeswart Rao Holkar Bahadur, qui avait l'intention de bâtir un temple de la méditation.
Au milieu des années trente, Brancusi revient plusieurs fois dans son pays natal, répondant à la demande de la Ligue nationale des femmes du Gorj, qui souhaitait ériger un monument aux héros de la patrie tombés pendant la première guerre mondiale. En 1937-1938, il réalise, à Târgu-Jiu, l'ensemble comprenant la Table du silence, la Porte du baiser et la Colonne sans fin - destiné à évoquer, le long d'un trajet rituel, les moments essentiels de la vie.