La fecha de nacimiento de Rodríguez Lozano aun está sujeta a debate, pero se ha estipulado que nació en la Ciudad de México el 4 de diciembre de 1895. A temprana edad se inscribió en el Colegio Militar y posteriormente hizo exámenes para ingresar al Servicio Exterior Mexicano.

Siendo joven se interesó por las artes y su orientación fue autodidacta. Realizó un viaje por Europa entre 1914 y 1921, donde entró en contacto con los movimientos de vanguardia como el cubismo y entabló relación con artistas como Henri Matisse y Georges Braque.

En 1921 regresó a México y un año después fue profesor de dibujo y jefe de la Dirección de Dibujo en la Secretaría de Educación Pública. Durante esta gestión realizó exposiciones de artistas de su contexto en América Latina. Entre 1925 y 1928 vivió en Argentina y regresó por un breve periodo a Francia. Al regresar a la Ciudad de México mantuvo una cercana amistad con Antonieta Rivas Mercado, con quien fundó el Teatro Ulises y lo relacionó al grupo Los Contemporáneos.

Durante la década de los cuarenta, Rodríguez Lozano fue director de la Escuela Nacional de Artes Plásticas. En 1941 fue acusado injustamente por el robo de cuatro grabados de Guido Reni y Alberto Durero de la Biblioteca de la antigua Academia de San Carlos, y encarcelado en la entonces penitenciaría del Distrito Federal.

En la penitenciaría de Lecumberri pintó el mural La piedad en el desierto el cual fue llevado al Museo del Palacio de Bellas Artes en 1967. Tras su liberación en 1942, Rodríguez Lozano comenzó a pintar figuras humanas alargadas en tonos fríos cuya temática era el sufrimiento humano. En ese periodo su hogar se convirtió en un centro de reunión de pintores y escritores del grupo Los Contemporáneos. Realizó exposiciones individuales y colectivas en México, España y Francia.

Publicó el libro Pensamiento y pintura, publicado en 1960. Como parte de los eventos culturales de 1968 se realizó una exposición retrospectiva a Lozano en la Ciudad de México. El 27 de marzo de 1971 falleció en esta ciudad.