Au Salon des Indépendants de 1905 qui marque le début du mouvement “fauve”, Dufy reçoit un choc devant l’œuvre de Matisse "Luxe, calme et volupté".
Dufy s’éloigne de plus en plus de la peinture académique. Il fréquente Albert Marquet qui l’attire vers le fauvisme, auquel il adhère. La fameuse série des rues pavoisées date de cette période.

En compagnie de Georges Braque, il effectue un voyage pèlerinage à l’Estaque, près de Marseille. Les deux peintres se passionnent pour les recherches de Paul Cézanne. Dès lors, Dufy se détachera du fauvisme, comme de nombreux autres peintres et sera tenté par le cubisme en train de naître.

Après un voyage à Munich avec Friesz en 1909, il poursuit la gravure sur bois. Il illustre notamment le Bestiaire d’Apollinaire. Les 30 gravures de cet ouvrage feront date dans l’histoire de cet art. Dans ses gravures, Dufy est très influencé par l’art populaire. Il continuera à illustrer des livres pendant toute la décennie suivante.
En 1911, Dufy épouse la Niçoise Eugénie Brisson. Il installe, impasse de Guelma, l’atelier qu’il gardera toute sa vie.

Il rencontre Paul Poiret, un des plus grands couturiers du début du XXe siècle, avec qui il crée La Petite Usine, où il réalise ses premières tissus imprimés (Chasseur, Marine, Automne, Nature Morte) et des étoffes qui vont contribuer à la renommée de Poiret.

L’année suivante, Dufy passe un contrat avec la maison Bianchini-Férier où il travaille comme dessinateur pour les tissus en soie. Interrompue un moment par la guerre (pendant laquelle Dufy est mobilisé), cette collaboration se poursuivra jusqu’en 1930.

Première contribution de Dufy à la décoration théâtrale grâce, entre autres, à son amitié avec Jean Cocteau.