Evlilik dışı bir ilişkinin çocuğu olarak 1932 yılında dünyaya geldi. Anneannesi, üvey babası ve annesi üçgeninde yetişti. Yahudi bir diş hekimi olan gerçek babasıyla asla tanışmadı. Kitaplara gömülü zor bir çocukluk ve ergenlik dönemi geçirmesi, onu derinden etkiledi. François Truffaut, 26 yaşında çektiği 400 Darbe adlı filmin de geniş ölçüde o günleri anlatan otobiyografik bir çalışma olduğunu söyler. Döneminin en tanınöış yönetmenlerinden olan Truffaut, nadir de olsa bazı filmlerde rol aldı. Bunlardan en çok hatırlananı, 1977'de Amerikalı Steven Spielberg'ün çektiği Üçüncü Türden Yakınlaşmalar filmidir. Burada Fransız bilim adamı Lacombe karakterini canlandırdı.
Truffaut, 1984'te beynindeki tümör ve geçirdiği felcin etkileri nedeniyle Neuilly-sur-Seine'de öldü. Cenazesi Montmartre Mezarlığı'na gömüldü. 25 filmi yöneten Truffaut, 30 film çektikten sonra emekli olup tüm zamanını kitap yazmaya harcamayı planlıyordu.
1957-65 yıllarında Madeleine Morgenstern ile evli kaldı ve bu evlilikten Laura ile Eva adlı iki kızı oldu. Ömrünün son yıllarını birlikte geçirdiği aktris Fanny Ardant ile ilişkisinden ise 1983'te Josephine adlı bir başka kızı dünyaya geldi.