A. begynte sin kunstneriske utdannelse som elev av teatermaleren Wilhelm von Krogh i Kristiania i 1877. I 1879 reiste han til København, der han ved siden av å studere på kunstakademiet var tegnelærer ved Theilmanns Borgerskole og Nørrebros Latin- og Realskole. Noen måneder i 1883 var A. bosatt i Kristiania, der han malte portretter på bestilling. Han reiste imidlertid snart tilbake til sin hjemby, fordi han syntes kunstnerlivet i Kristiania var preget av smålighet og manglende samhold. I Kristiansand ble A. en av de ledende i en aktiv krets av kunstnere og politikere. Han var med på å danne et dramatisk selskap, og deltok i politikken som medarbeider i det radikale blad Stiftsavisen, redigert av J.G. Løvland. For dette blad skrev han også kunstanmeldelser. A. medvirket til å få Løvland inn på tinget 1882. I 1884 hadde han sin debututstilling i Kristiania. Under sitt opphold i Kristiansand hadde han en del elever bl.a. Thomas og Vilhelm Krag. Samtidig var A. selv elev av Olaf Isaachsen, som også ble hans gode venn. I 1887 malte A. hans portrett (Christianssands Billedgalleri). Dette året foretok de sammen en reise til Setesdal, der A. malte interiører, sterkt påvirket av Olaf Isaachsen. Samme år malte han også det store Garveriet (Christianssands Billedgalleri). Det er et utpreget realistisk bilde, rikt på detaljer og med stor vekt på det stofflige. I 1889 hadde A. et kort opphold i Paris. Her malte han bl.a. Maaneskindsbilled paa Havet som ble solgt til Oscar 2. A. vendte tilbake til Norge for å utføre en del portretter han hadde fått bestilling på i Kristiania. Tilbake i Kristiansand reiste han igjen med Olaf Isaachsen til Setesdal. Da Knut Hamsun på en foredragsturné rundt kysten oppholdt seg i Kristiansand i mars 1891 malte A. hans portrett (Nasjonalgalleriet, Oslo). Bildet har god portrettlikhet og er et solid, nøkternt arbeide. Figuroppstillingen er ikke uten likhet med Eilif Peterssens portrett av Kalle Løchen, malt 1886. Sent på høsten 1891 drog A. ut på en lengre studiereise, som for første gang brakte ham til Brasil. I Nord-Brasil malte han det fargerike bildet Fort Capedello som ved en privat innsamling ble forært guvernøren av staten Parahyba. Maleriet er et av de bilder som er best kjent i Brasil. Etter tilbakekomsten til Europa besøkte A. Nederland og senere England, som han mente var det beste sted for å lære portrettkunst. Fra England drog han igjen sørover til Brasil. På grunn av et skipsforlis utenfor kysten av Paraná slo han seg ned i havnebyen Paranagua, der han ble boende i ca. 5 år. Senere, omkring 1902, flyttet han til Curitiba, hovedstaden i Paraná. Her ble han boende til sin død, bortsett fra året 1927–28, som han tilbrakte hjemme i Norge hos sin tidligere elev Vilhem Krag. Det var særlig det fargerike folkelivet i Paraná og de fremmedartede mennesketypene som appellerte til kunstneren, og som han malte utallige bilder av. I sine beste malerier har A. evnet å finne fram til de karakteristiske trekk ved modellen. Fargene er gjerne moderate, ofte med et enstonig, brunlig helhetspreg.
Manglende kunstforståelse gjorde at A. fikk dårlig betalt for sine bilder. A. har hatt en uvurderlig betydning for Paranás kunst- og kulturliv. Bl.a. opprettet han en malerskole som han fikk statsstøtte til. Skolen ble den første av sitt slag i landet, og A. fikk tittelen professor. I forbindelse med sin 70-års dag ble han i 1931 utnevnt til æresborger av Curitiba, den eneste utlending som har fått denne utmerkelse i Brasil. Tidsskrifter og aviser var fulle av lovord om hans innsats for kunstforståelse og kulturlivet i Paraná. Da A. døde ble han begravd på statens bekostning, og Brasils president holdt tale ved hans grav. I Curitiba er en gate og et kunstmuseum oppkalt etter ham.
A. signerte ofte sine malerier Andersen-Sand etter sin fødeby.
