Lawrence được sinh ra trong một gia đình người Mỹ tại Vienna, Áo. Cha của anh là một nhà vật lý học giảng dạy tại California State University, Northridge và mẹ anh làm việc tại một công ty quảng cáo.[2][3] Anh chuyển đến sống tại Los Angeles năm lên ba tuổi.[2] Lawrence đảm nhiệm vai phó trợ lý quay phim trong bộ phim điện ảnh Pump Up the Volume đạo diễn bởi Allan Moyle trước khi nhận được bằng cử nhân về sản xuất phim tại trường điện ảnh Loyola Marymount University. Anh làm việc dưới chức vụ phó đạo diễn trong bộ phim Marching out of Time của đạo diễn Anton Vassil năm 1993. Francis Lawrence sau đó hợp tác với người bạn cùng lớp cũ của anh, Mike Rosen, trong việc đồng đạo diễn các video âm nhạc. Lawrence thực hiện video âm nhạc đầu tiên của anh cho Michael Blakey, chủ tịch của hãng đĩa Atico Records. Nhanh chóng, Lawrence được biết đến với những kịch bản video âm nhạc sáng tạo và phong cách đạo diễn đặc biệt.

Anh sau đó đã gia nhập công ty sản xuất mới và phát triển sự nghiệp đạo diễn video âm nhạc của mình, hợp tác với những ngôi sao như Rihanna, Green Day, Britney Spears, The Black Eyed Peas, Jay-Z, Avril Lavigne, Aerosmith, Janet Jackson, Jennifer Lopez, Lady Gaga, Fastball, Lisa Marie Presley, Destiny's Child, Garbage, Gwen Stefani, Pink, Shakira, và Missy Elliott. Anh cũng đạo diễn cho nhiều quảng cáo truyền hình của các doanh nghiệp lớn như Coca-Cola, L'Oréal, Calvin Klein, Pepsi-Cola, Maybelline, Kid's Footlocker, Bacardi, McDonalds, GAP, Bud Light, CoverGirl, Oldsmobile và Disneyland. Năm 2005, bộ phim đạo diễn đầu tay của Lawrence, Kẻ cứu rỗi nhân loại, chuyển thể từ bộ truyện tranh Hellblazer, được ra mắt, với sự góp mặt của nam diễn viên Keanu Reeves.

Năm 2007, anh đạo diễn cho phim điện ảnh Thành phố chết (dựa trên cuốn tiểu thuyết cùng tên của nhà văn Richard Matheson), cùng với Will Smith. Năm 2011, anh đạo diễn cho Nước cho voi. Năm 2012, Lawrence đạo diễn và sản xuất tập đầu tiên của loạt phim siêu linh Touch của hãng Fox.[4] Anh hiện đã ký hợp đồng với công ty DNA Inc. Vào năm 2011, anh thắng Giải Grammy lần thứ 53 cho hạng mục Video âm nhạc hình thái ngắn xuất sắc nhất với việc đạo diễn cho video âm nhạc "Bad Romance" của Lady Gaga.

Tháng 4, 2012, Lionsgate Films công bố Lawrence đã được lựa chọn để đạo diễn bộ phim chuyển thể của tiểu thuyết Bắt lửa.[5][6] Tiểu thuyết cũng như bộ phim này là tập tiếp nối của bộ phim bom tấn, The Hunger Games với diễn viên Jennifer Lawrence trong vai nữ chính. Lawrence được chính thức xác nhận làm đạo diễn cho bộ phim vào ngày 3 tháng 5 năm 2012.[7] Anh cũng trở lại đạo diễn cho hai phần cuối cùng của loạt phim: The Hunger Games: Húng nhại – Phần 1 (2014) và The Hunger Games: Húng nhại – Phần 1 (2015).[8]