Studiowała u wielkich malarzy w najlepszych akademiach Paryża. Zaszczepili w niej zamiłowanie do kubizmu oraz technicznej perfekcji, charakteryzującej malarstwo neoklasyczne. Eklektyczne połączenie tych dwóch stylów wraz z fascynacją renesansowym malarstwem włoskim sprawiło, że obrazy Łempickiej są niepowtarzalne i rozpoznawalne na pierwszy rzut oka. Ogorzałe od wiatru Amazonki Malarka tworzyła obrazy o różnej tematyce – pejzaże, martwą naturę, a nawet obrazy o charakterze religijnym. Jednak największy rozgłos przyniosły jej portrety. Łempicka idealizowała ludzkie postacie nadając im nieco kubiczne kształty. Pozbawiała ich także wszelkich emocji i wad. Tworzone przez nią wizerunki są tajemnicze, lodowate, futurystyczne oraz nieco odczłowieczone. Dużą popularnością cieszyły się też zmysłowe akty, które zawdzięczają swój silnie erotyczny charakter skłonnościom homoseksualnym malarki. Łempicka stosowała wąski zakres barw. Na jej płótnach odnajdziemy całe gamy szarości i brudnego beżu. Na takim, nieco nudnym kolorystycznie tle, malarka umieszczała kilka mocnych akcentów – krwistoczerwone usta i paznokcie modelki, błękitny szal czy brzoskwiniową sukienkę. Twórczość Łempickiej wzbudzała i nadal wzbudza skrajne emocje. Niektórzy zarzucają jej manierę, powierzchowną dekoracyjność, uleganie modzie oraz perwersyjny erotyzm.
Jednak cel został osiągnięty – jej prace spodobały się majętnej klienteli. Dzieła malarki zapewniły jej uznanie, pożądaną pozycję społeczną oraz całkiem pokaźny majątek. Zamówienia na portrety i akty spływały zewsząd – od księżnych, żon bogatych przedsiębiorców, artystów i naukowców. Każda chciała być piękną, seksowną i enigmatyczną femme fatale. „Nie znają hipokryzji i wstydu […]. Są opalone i ogorzałe od wiatru, a ich ciała są sprężyste jak ciała Amazonek” – pisał o modelkach Łempickiej dziennikarz „La Pologne”. Do najbardziej znanych prac Łempickiej należą „Telefon”, „Piękna Rafaela” czy podwójny akt „Adam i Ewa”. Jednak największą sławę przyniósł malarce jej autoportret „Tamara w zielonym Bugatti”. Obraz ten uznawany jest za maestrię, ikonę malarstwa art déco i symbol nowoczesnej, niezależnej kobiety XX wieku.
Niedokończony mężczyzna Tamara malowała wiele godzin dziennie, skrupulatnie dopracowując każdy detal. Mimo ogromu pracy nie zrezygnowała z licznych zabaw i nocnych wyjść do klubów (często też gejowskich), z których rzadko wracała sama. Łempicka, zwana wśród socjety la belle Polonaise, zdobyła przychylność elity artystycznej i intelektualnej nie tylko jako malarka, ale także jako ekscentryczna i wyzwolona bogini szalonych lat dwudziestych. Takiego stylu życia i wielu romansów żony nie mógł znieść Tadeusz. Odszedł od Tamary i wrócił do Warszawy Zrozpaczona malarka trzykrotnie próbowała namówić go do powrotu. Na próżno. Był nieubłagany i zażądał rozwodu. „Kochałam męża, ale potrzebowałam flirtu” – mówiła. Wpadła w depresję. Czuła się samotna. Zaczęło jej dokuczać poczucie wyobcowania, oddalenie od ojczyzny, brak korzeni. Melancholia i smutek od razu znalazły odzwierciedlenie w jej obrazach, które stały się bardziej naturalistyczne. Na płótnach pojawiły się postacie ze zmarszczkami, brodawkami, ludzie o spracowanych dłoniach i zmęczonych twarzach. „Niedokończony mężczyzna” – tak zatytułowała portret swojego męża, nad którym wówczas pracowałai którego postanowiła nigdy nie dokończyć.
Baronowa z pędzlem W 1933 roku malarka po raz drugi stanęła na ślubnym kobiercu. Barona Raoula Kuffnera poznała, gdy ten zamówił u niej portret kochanki. Tamara szybko zajęła miejsce swojej modelki. Nasilające się nastroje faszystowskie wystraszyły Kuffnerów, którzy postanowili opuścić Francję i wyjechać do Stanów Zjednoczonych. Po przyjeździe do Beverly Hills, Tamara natychmiast zyskała uznanie tamtejszej socjety. Niestety po kilku olśniewających latach sława „baronowej z pędzlem” nagle zgasła a jej malarstwo uznano za śmieszny przeżytek. Tamara zmarła w odległym Meksyku, zapomniana przez wszystkich, umęczona depresją. Według jej ostatniej woli ciało skremowano, a prochy rozrzucono nad wulkanem Popocatepetl.