1878'de İstanbul'da doğdu. İlköğrenimini Şehzadebaşı Taş Mektep’te tamaladı. Çiçek Pazarı

Rüştiyesi’nden sonra, Mülkiye İdadi’sinden, Kuleli Askeri İdadi’si (Kuleli Askeri Lisesi)’ne geçti. Resme olan ilgisi Kuleli Askeri İdadi’sine gelene kadar beğeni düzeyinde iken; Kuleli Askeri Lisesi’nde, arkadaşı Mehmet Ali Laga’nın tutku derecesinde resimler yapması üzerine o da resim yapma yönünde motive oldu. O dönemde okulda hoca olan Osman Nuri Paşa’nın teşviki ise motivasyonunu arttırdı. Kuleli’den sonra 1896 yılında girdiği Harbiye Mektebi’nde Hoca Ali Rıza’nın öğrencisi oldu. 1898’deki Harbiye mezuniyetinden sonraki dönemde Hoca Ali Rıza’nın yakın ilgisini gördü.

Girdiği sınav sonunda resim öğretmeni olarak atandığı Eyüp Baytar Askeri Rüştiyesi’ndeki görevinden sonra 1900 yılında resim öğrenimi görmek üzere Sanayi-i Nefise Mektebi'ne girdi. 1906 yılında mezun oldu. Harbiye ve Kuleli’de bir dönem resim öğretmenliği yaptı. Koca Mustafa Paşa Askeri Rüştiye’sinde resim öğretmenliği yaparken; Harbiye Nazırı Mahmud Şevket Paşanın izni ile Paris’e gitti.

İlk resim öğretmeni Hoca Ali Rıza olan sanatçının ilk Figür hocası ise İtalyan sanatçı Valeri’dir. Paris’te doğa gözlemine dayanan Empresyonizm’i devam ettiren Sami Yetik, 1908-1912 yıllarında Sanayi-i Nefise Mektebi’nden mezun olup; Avrupa’ya gönderilen İbrahim Çallı, Feyhaman Duran, Hikmet Onat, Nazmi Ziya Güran, Namık İsmail ve Hüseyin Avni Lifij gibi yurda dönüşlerinde Türk Resmi’nde ekol (Empresyonizm) yaratacak sanatçılar da vardı.

Avrupa’da 19. yüzyıl ortalarında ((1860-1870) beğeni bulan Empresyonizm akımının Türkiye temsilcisi her ne kadar Hüseyin Zekai Paşa ise de, Türkiye’de bu akım 1914 yılından sonra yayıldı. Paris’teki Akedemi Julian ve Ecole Pijieve’ye devam ederken Juan Paul Lauren’in atölyesinde de çalışan Sami Yetik, klasik ekolun etkisinden kurtularak Empresyonizmin heyecanına girdi.

Yurda döndükten sonra Kuleli Askeri İdadisi'ne resim öğretmeni olarak atandı. Askeri okullarda resim öğretmenliği sırasında öğrencileri ile çok iyi ilişkiler kurarak başarılı ressamların yetişmesine neden oldu. O sadece bir ressam değil aynı zamanda Osmanlı Ordusunun bir subayı olmasınedeniyle, Balkan Savaşı'nda Edirne cephesinde görevlendirildi. Bu görevi sırasında İdadi yıllarından arkadaşı Mehmet Ali Laga'da onunla beraberdi.

Edirne'nin düşmesi sonucu sanatçı Bulgarlar'a esir düştü. Sofya'da esaret altında kaldı. Balkan savaşı sırasında Edirne'de yaşayan asker ressam Hasan Rıza ile son gecede birlikte oldu. Bulgarlar tarafından haince öldürülerek şehit edilen Hasan Rıza'nın dağılarak yağlamalanan atölyesine sahip çıktı ve şehit ressama ait resimlerin bir kısmının Viyana müzelerinde yer almasına sebep oldu. Esareti sırasında Bulgar ressamlar ile ilişkiler kurdu. Esaretten kurtulduktan sonra I. Dünya Savaşı yıllarında Boğazlar Müstahkem Mevkiinde görev aldı. Katıldığı bu savaşlar sırasında bir yandan ateş hattında görev alırken, diğer yandan fırsat buldukça resim yapmaya, etüd ve eskiz çizmeye etti. Bu yıllarda meydana getirdiği etüdler, çalışmalarına kaynak teşkil ettiğinden daha sonra yaptığı büyük kompozisyonlarının temelini oluşturdu..

Türk Resim Sanatında 1914 yılından itibaren büyük bir uyanış başladı. Bu sanat hareketinde 1914 kuşağı ya da Çallı Kuşağı olarak Sanat Tarihimize geçen sanatçı grubunun başını kendisi ve Ali Sami Boyar, Hikmet Onat, İbrahim Çallı, Ali Cemal, Namık İsmail, Nazmi Ziya Güran, Feyhaman Duran, Hüseyin Avni Lifij gibi arkadaşları çekti. Şişli'de kurdukları bir atölyede daha çok büyük boy savaş resimleri yaparak Viyana ve Berlin'de Osmanlı Muharebe Resimleri sergisi planlandı. Kısa sürede hazırlanan eserler Viyana'ya götürüldü. 1918 yılında Viyana Üniversitesi salonlarında sergi açıldı. Türk ve yabancı protokolün açılışa katıldığı sergi Türkiye sanat çevrelerinde duyuruldu. Dönemin gazete ve magazin dergilerinde yer aldı.

Sami Yetik askeri konularda olduğu kadar peyzaj, natürmort ve portrelerinde de başarılı oldu. 1933 yılına kadar resim öğretmenliğinin yanı sıra, Türk ordusuna subay olarak hizmet vererek emekli oldu.

Ressamlarımız adlı iki ciltlik kitabı 1940 yılında yayımlandı. 1945 yılında kurulan Asker Ressamlar cemiyeti’nin de ilk üyesi olan sanatçı aynı yıl, ardında çok sayıda başyapıt denebilecek eser bırakarak yaşama veda etti.