Julie Vellay est fille d'un viticulteur bourguignon. Gouvernante chez les parents de Camille, elle entre en ménage avec lui en 1860 et lui servira d'abord de modèle. Ils se marieront lors d'une cérémonie civile à Croydon en Angleterre en 1871, alors que Julie portait leur quatrième enfant. Le couple a eu en tout huit enfants.

En 1863, Cézanne et Zola visitent son atelier à La Varenne et, en 1865, il séjourne à La Roche-Guyon. Pissarro vit à Pontoise de 1866 à 1869 de manière épisodique. Sa situation financière est difficile. Il peint des enseignes pour faire vivre sa famille.
En 1869, il vit à Louveciennes et doit fuir et abandonner son atelier devant l'avance des troupes prussiennes. Il se réfugie à Montfoucault chez Piette et part pour Londres où il retrouve Daubigny et Monet et fait la connaissance du marchand Paul Durand-Ruel.
De retour à Louveciennes, il découvre que son atelier a été pillé et qu'il ne lui reste plus qu'une quarantaine de toiles sur près de mille cinq cents. Il s'installe à Pontoise en 1872 et y reste jusqu'en 1882.
En 1879, Gauguin, qui lui a acheté des toiles, vient travailler avec lui à Pontoise. Il collabore avec Degas dans le domaine de la gravure et pendant l'été 1881, Cézanne, Gauguin, Guillaumin, sont à Pontoise à ses côtés. Il participe à toutes les expositions impressionnistes et devient peu à peu un patriarche du mouvement, mais dans une grande fraîcheur d’esprit et avec un constant renouvellement.

En décembre 1882, il s'installe à Osny dans les faubourgs de Pontoise, ne pouvant plus trouver à louer une maison qui lui convienne pour un prix raisonnable. En 1889, il peut enfin s'acheter une maison à Éragny-sur-Epte, où il passe ses dernières années, jusqu'à son décès à Paris en novembre 1903.

Il y peint de nombreuses toiles, dont plusieurs sur le thème des pommiers en fleurs (la propriété s'appelle La Pommeraie), du noyer (malheureusement tombé lors de la tempête de 1999), de son jardin potager, de la vue de son atelier, spécialement construit au milieu de son jardin.
Il y invite les plus grands peintres de l'époque, parmi lesquels Claude Monet, le parrain de son dernier fils, Cézanne, Van Gogh, Gauguin. En 1885, il rencontre Georges Seurat, avec qui il se lie d'amitié [3] et s'enthousiasme pour sa technique du pointillisme, qu'il applique à son tour,-avec moins de méticulosité peut-être que Georges Seurat- avant de retrouver une liberté d'expression plus proche de son tempérament lyrique et généreux.

Plusieurs descendants de Camille Pissarro ont choisi de suivre l'exemple de leur aïeul et de devenir peintres à leur tour. Ses enfants Lucien Pissarro (1863-1944), Georges Henri Pissarro (dit Manzana, 1871-1961), Félix Pissarro (1874-1897), Ludovic Rodo Pissarro (1878-1952) et Paul-Émile Pissarro (dit Paulémile, 1884-1972).
Puis Orovida Camille Pissarro (1893-1968), fille de Lucien, Hugues Claude Pissarro (né en 1935) et Yvon Pissarro (1937), tous deux fils de Paul-Émile, et Lélia Pissarro (née en 1963), fille de Hugues Claude. Entre Ludovic-Rodo et Paul-Emile est née Jeanne Pissarro (1881-1948), mère des peintres Henri Bonin-Pissarro dit BOPI (1918-2003) et Claude Bonin-Pissarro né en 1921, père de Frédéric Bonin-Pissarro né en 1964 et peintre également.