1923 ging er nach Paris und arbeitete an der Académie Frochot. Sechs Jahre später realisierte er eine erste Gruppenausstellung in Paris. Für den Besuch der Slade School of Art zog er 1935 nach London. Dort wirkte er in verschiedenen Filmen als Gitarrist mit. Während seinem Studium heiratete er Marcelle Perreur-Lloyd, mit der er einen Sohn, Alexis, hatte.

Nach dem 2-jährigen Studium kehrte er nach Paris zurück, wo er Kandinsky kennenlernte, dem seine abstrakten Bildern Eindruck machten. Auch mit anderen Künstlern, u.a. Sonia und Robert Delauney traf er sich regelmässig, ohne sich jedoch stilistisch beeinflussen zu lassen.

Seine Bilder wurden vermehrt an namhaften Orten in Paris ausgestellt, so z.B. im Salon des Indépendants oder im Salle du Centre des Recherches, wo die Avantgarde der abstrakten Malerei vertreten war. Trotz dem zunehmenden Interesse an seinem Schaffen verdiente sich Poliakoff seinen Lebensunterhalt weiterhin als Gitarrist und mit Stoff-Dessins.

Mit dem Erhalt des Prix Kandinsky Ende Vierziger Jahre wurde sein Werk in ganz Europa, Amerika und Japan bekannt.

Im Alter nahm er die französische Staatsbürgerschaft an.

Poliakoff baute seine Werke aus unregelmässigen Farbflächen auf. Die Formen wählte er in Anlehnung an den Kubismus, verzichtete jedoch auf streng geometrische Konstruktionen. Er verwendete gedämpfte, manchmal fast monochrome Farbtöne und arbeitete gleichzeitig mit starken Kontrasten. Die oft mit dem Spachtel aufgetragenen Farbflächen überlagern sich und wirken, als ob sie hintereinander gestaffelt seien.

Neben den Ölgemälden schuf er ein umfangreiches grafisches Werk, in dem er zumeist eckigere Formen und intensivere Farben verwendete. Neben der Malerei zeichnete er sich auch für Ausstattungen von Ballet-Aufführungen verantwortlich.

Preise: Prix Kandinsky, 1947; Prix Lissone, 1956; Prix International der Biennale in Tokyo, 1965; Grand Prix der Biennale in Menton, 1966. Zahlreiche Ausstellungen in Galerien und Museen in der ganzen Welt.