До поездки во Францию он три года прожил на севере Англии, брал уроки ваяния в местной художественной школе, а затем уже в Лондоне посещал Британский музей, учился в Политехнической школе. В 19 лет Цадкин отправляется в Париж, где поселяется в знаменитом круглом трехэтажном доме под названием «Ла Рюш» («Улей»). Там же жили Марк Шагал, Жак Липшиц, Хаим Сутин, Амедео Модильяни и другие художники. Цадкин знакомится с художниками-кубистами, осваивает многие их приемы. 

В 1915 году Цадкина призвали в армию; после пережитой газовой атаки немцев он долго и тяжело болел. В начале 1917 года был демобилизован и вернулся в Париж, где близко сошелся с Модильяни, встречался в кафе «Ротонда» с Ильей Эренбургом и Максимилианом Волошиным. В 1920 году Цадкин женился на художнице Валентине Пракс. В том же году состоялась первая большая выставка скульптора в мастерской на улице Русселе. 

В своих работах скульптор использует самые различные материалы: мрамор, гранит, лаву, грушевое дерево, дуб, полированную медь, бронзу, обожженную глину. К концу 1920-х годов окончательно сформировался художественный стиль Цадкина. Его работы выставляются в Париже, Бельгии, Нидерландах, Берлине и Лондоне, Филадельфии и Чикаго, Нью-Йорке, Токио, Венеции. Цадкин выполняет и некоторые архитектурные работы. В 1933 году проходит большая ретроспективная выставка скульптора в Брюсселе. 

В годы Второй мировой войны Цадкину пришлось покинуть Францию и перебраться в Нью-Йорк, но затем скульптор вернулся в Париж. Ужасы войны отражены в работах Цадкина этого периода. В мае 1953 года в Роттердаме был воздвигнут памятник работы Цадкина «Разрушенный город» — в память об уничтоженном фашистами городе. Будучи в Нидерландах, Цадкин посетил места, где жил Ван Гог, и это вдохновило его на создание целой серии образов художника. С помощью нескольких друзей Цадкин установил памятник в Овер-сюр-Уаз, близ кладбища, где покоится живописец. 

До 1958 года Цадкин преподавал в парижской академии Гранд-Шомьер. В 1966 году в Художественном музее Цюриха прошла большая ретроспективная выставка работ скульптора. Осип Цадкин скончался в Париже 25 ноября 1967 года.

Возможно, именно этот рисунок послужил для Авелина толчком к написанию в 1964 году философской поэмы о несуществующей птице. Поэма Авелина вдохновила Цадкина на создание серии цветных литографий, которые были изготовлены в известной парижской печатной мастерской братьев Мурло. 

Фантазийный мир несуществующих человекоподобных птиц-химер, созданный Цадкиным в литографиях, стилистически очень сходен с его скульптурными работами. Вышедшее уже в следующем году издание livre d’artiste с поэмой Авелина и серией литографий Цадкина привлекло всеобщее внимание. Интересно, что во время одного из интервью, посвященного выходу издания, которое Авелин и Цадкин давали французскому радио, они выяснили, что их предки происходили из одного и того же еврейского местечка в России. 

Последней работой Осипа Цадкина в скульптуре был созданный им в 1967 году бюст его друга, писателя Клода Авелина.