В 1910 году стал одним из основателей художественного объединения «Бубновый валет», в деятельности которого он участвовал с 1910 по 1916 годы. С 1910 по 1911 годы осуществил поездку в Италию.
С 1918 по 1921 годы работал в Московской коллегии по делам искусства и художественной промышленности Отдела изобразительных искусств Наркомпроса. Периодически с 1921 года преподавал в Витебском художественном училище. В 1921 году стал членом объединения «Култур-лиге», созданного для развития еврейского искусства, связанного с традиционной культурой на идише. Мастерская художника находилась во ВХУТЕМАСовском[в чём?] (ул. Мясницкая, д. 21, кв. 36).
В 1928 году выехал в командировку за границу и до 1937 года жил и работал в Париже. Затем вернулся в СССР, жил в так называемом Доме Перцовой, где по просьбе бывших соратников по Бубновому валету Александра Куприна и Василия Рождественского и при активнейшей помощи лётчика Андрея Юмашева получил мастерскую, которую раньше занимал художник Павел Соколов-Скаля. С Юмашевым Фальк познакомился в 1936 году в посольстве СССР во Франции, они сдружились. В 1937—1938 годах они совершили своеобразное «турне» по Крыму и Средней Азии, где знаменитый лётчик читал лекции о своём перелёте через Северный полюс, а на досуге ставил свой любительский мольберт рядом с мольбертом Фалька. Работал оформителем сцены Московского государственного еврейского театра (с которым сотрудничал и до своего отъезда за рубеж), а также еврейских театров других городов.
В 1939 году состоялась персональная выставка Фалька в Доме литераторов. В его творчестве преобладают пейзажи, натюрморты и портреты, написанные в обобщённой, приглушенной манере.
Во время проработочных кампаний 1940-х годов подвергался критике как «формалист».
После 1953 года стал для многих молодых советских художников-авангардистов своеобразным символом ушедшей эпохи живописи, мостом между искусством начала XX века и послесталинской оттепелью.
дочь — Кирилла Романовна Фальк (Барановская, фр.Cyrilla Falk, 1921—2006), переводчик русской поэзии на французский язык, педагог;[11] внук — историк Константин Юрьевич Барановский (1955—2006), научный сотрудник Института США и Канады РАН.
Портрет историка искусств Александра Габричевского, 1953, частное собрание, Москва).
«Ночь на Старом рынке», 1922—1925 (декорации к спектаклю Московского государственного еврейского театра по пьесе Ицхока-Лейбуша Переца);
«Путешествие Вениамина III», 1927 (декорации к спектаклю Московского государственного еврейского театра по роману Менделе Мойхер-Сфорима);
Декорации к спектаклям Московского и Белорусского государственных еврейских театров («Соломон Маймон», 1939—1940; «Испанцы», 1940—1941; «Леса шумят», 1947); Театра имени Моссовета («Лгун», 1940); Государственного камерного театра («Лев на площади», 1948); Театра сатиры («Только правда», 1955—1956).
В 1992 году в Русском музее состоялась посмертная персональная выставка произведений Фалька, однако каталог выставки не был издан[15].
В 2020 году в Новой Третьяковке открылась персональная выставка Фалька, на которой было представлено свыше 250 графических и живописных произведений художника[15] (выставка работает до 23 мая 2021). Подготовлен специальный выпуск журнала «Третьяковская галерея».