François Civil se passionne très tôt pour la comédie et intègre le studio Le Magasin où il étudie le théâtre. Le jeune homme décroche un premier petit rôle au cinéma à 16 ans dans la comédie Le Cactus avec Clovis Cornillac (2005). Après quelques petits passages à la télévision (P.J., Louis la brocante), François révèle l’étendue de son talent dans Soit je meurs, soit je vais mieux en 2008. Il y incarne Martial, un adolescent ayant du mal à s’intégrer après un déménagement et qui se rapproche de jumelles marginales qui vont l’entraîner dans des expériences aussi inquiétantes qu’excitantes. Le comédien est pré-nommé au César du Meilleur espoir masculin 2009 pour sa performance.

La carrière de François Civil est désormais lancée et le voilà dans le grand bain. Il enchaîne les projets sur le grand et le petit écran ; on le voit notamment dans Trop La Classe !, Enquêtes réservées, Nos résistances, Une pure affaire ou La stratégie de la poussette. En 2010, il fait la connaissance d’Igor Gotesman pour lequel il tourne le court-métrage Five. Les deux artistes deviendront amis.

Le jeune comédien continue son ascension et se fait remarquer ensuite dans Elles aux côtés de Juliette Binoche et Anaïs Demoustier. Autant à l’aise dans le registre comique que dramatique, il s’illustre ensuite dans Macadam Baby dans lequel il campe un écrivain en herbe qui va s’enticher d’une jeune femme qui va lui attirer des soucis. Il brille également en donnant la réplique à Pierre Niney dans le programme court Casting(s) où il retrouve son complice Igor Gotesman.

L’acteur s’exporte ensuite à l’étranger pour tourner Frank, comédie barrée de Lenny Abrahamson avec Michael Fassbender. Il est aussi à l’affiche du film d’épouvante Catacombes et de la série Rosemary’s Baby. Il retourne ensuite vers la comédie dans la série à succès Dix pour cent dans laquelle il prête ses traits au personnage d’Hyppolite Rivière.

En 2016, François se fait à nouveau remarquer dans le thriller sur le djihadisme de Nicolas Boukhrief, Made In France. Il y incarne Christophe, un jeune musulman radicalisé préparant un attentat d’envergure à Paris. Après ce film choc, l’artiste retrouve son ami Igor Gotesman pour tourner Five, comédie autour de 5 potes souhaitant vivre ensemble en colocation. Il s'agit de l'adaptation du court-métrage du même nom réalisé en 2011. Il y donne à nouveau la réplique à Pierre Niney après Casting(s). Le comédien est ensuite à l'affiche du nouveau long-métrage de Cédric Klapisch, Ce qui nous lie.

L'acteur brille ensuite dans la série à succès Dix pour Cent. Il y incarne Hippolite Rivière, un jeune comédien qui débute. En 2018, il fait sensation dans Burn Out. Il joue Tony, une tête brûlée accro aux sensations fortes qui ne vit que pour une seule chose : devenir pilote professionnel de moto superbike. Jusqu'au jour où il découvre que la mère de son fils est liée à la pègre manouche...

En 2019, le natif de Paris donne la réplique à Reda Kateb, Omar Sy et Mathieu Kassovitz dans Le Chant du loup, un film de sous-marin sous haute tension. Il est aussi à l'affiche de Celle que vous croyez, comédie romantique où il séduit à distance Juliette Binoche, qui se fait passer pour une jeune femme de 24 ans sur Internet. L'acteur tombe ensuite sous le charme de Joséphine Japy dans Mon Inconnue, et sous celui de Ana Girardot dans Deux Moi de Cédric Klapisch. Nouvelle preuve que les rôles physiques ne lui font pas peur, il joue un policier marseillais tête brûlée dans Bac Nord de Cédric Jimenez.

François se glisse ensuite dans le costume du fougueux D'Artagnan dans le diptyque de Martin Bourboulon Les Trois Mousquetaires. Il donne pour l'occasion la réplique à bon nombre d'acteurs de renom, comme Vincent Cassel, Romain Duris, Pio Marmaï et Eva Green. Dans d'autres registres, il campe un professeur accusé de harcèlement dans Pas de vagues, un officier de la DGSI dans Une zone à défendre et l'un des deux héros de l'ambitieux et musical L'Amour ouf, adapté du roman de Neville Thompson.