Cesare Maggi nacque il 13 gennaio 1881 a Roma. Intraprese dapprima studi classici, ma successivamente cominciò a dipingere ed ebbe come maestro Vittorio Matteo Corcos a Firenze. Proseguì poi a Napoli sotto la guida di Gaetano Esposito. Completò la formazione a Parigi presso l’Accademia di Fernand Cormon.

Il suo esordio si ebbe all’Esposizione annuale della Società di Belle Arti di Firenze nel 1898.

L’evento decisivo per la sua carriera artistica fu la visita alla mostra commemorativa di Giovanni Segantini a Milano nel 1899. Fu ispirato dallo stile divisionista di Segantini e dal mondo in cui rendeva la luce nei suoi paesaggi. Partì quindi per l’Engadina per studiare i paesaggi alpini.
In questi anni realizzerà anch’egli paesaggi montani scegliendo la tecnica divisionista, sviluppando uno stile personale caratterizzato da una luce scintillante e da colori vividi.

Intorno al 1900, Maggi stipulò un accordo esclusivo con l'influente mercante d'arte Alberto Grubicy, che contribuì a consolidare la sua reputazione di pittore divisionista in tutta Italia. Numerosissimi i suoi dipinti di paesaggi alpini dell’Engadina e della Val d’Aosta.

Negli anni seguenti si rivolse anche al genere del ritratto, mitigando la tecnica divisionista con una pennellata più distesa. Dipingerà anche nature morte e paesaggi marini.

Maggi espose regolarmente alla Biennale di Venezia, dove nel 1912 gli fu dedicata un'intera sala, a testimonianza della sua crescente importanza. Negli anni '20 e '30, il suo stile si evolse verso pennellate più ampie e composizioni più semplici, pur mantenendo intatto il suo fascino per il paesaggio.
Nel 1936 fu nominato professore di pittura all'Accademia Albertina di Belle Arti, dove insegnò fino al suo pensionamento nel 1951.

Morì a Torino nel 1961.
Oggi è considerato uno dei più importanti paesaggisti italiani dell'inizio del Novecento. Le sue opere sono conservate nei principali musei italiani e in collezioni private, e sono particolarmente apprezzate per la magistrale rappresentazione delle montagne innevate e dei mutevoli effetti della luce naturale.