生于巴黎，卒于巴黎。1920年就读巴黎高等物理化工学院，以第一名的成绩毕业并获得工程学学位，期间在科学及人文意识上都受到P.郎之万的影响，实验方面的才能得到了充分发展。1922年，在卢森堡的一家大型钢铁厂做暑假工，虽然凭其资历和才能从事非常出色的岗位但是他发现更喜欢科研工作，后在P.朗之万的建议下，1925年到居里夫人的镭研究所担任研究助理。1930年获博士学位。1935年成为巴黎大学理学院讲师。1937年任法国法兰西公学院教授，创建了自己的核化学实验室，建设了西欧第一台回旋加速器。发现了铀核裂变在释放巨大能量的同时会放出两三个中子的物理现象，后来其研究团队从事链式反应以及如何使用铀和重水建造核反应堆的研究，并于1939年和1940年申请了5项专利。F.约里奥-居里曾当选为法国科学院和医学科学院院士，也曾任多国科学院外籍院士。F.约里奥-居里还是法国共产党党员，曾任该党中央委员。

与I.约里奥-居里在1926年结婚。他们最主要的成就是发现了人工放射性。1934年，他们用钋的α射线轰击铝箔，发现当α源移去后，铝箔仍有放射性，其强度也随时间按指数规律下降。这种放射性是由α粒子打在铝-27上发出一个中子而形成磷-30，磷-30不稳定，又放射出正电子而形成的。他们还发现了其他一些由α粒子所引起的核反应生成的人工放射性同位素。由于这一发现，他们在1935年获得诺贝尔化学奖。

约里奥-居里夫妇对中子的发现和核裂变现象的发现都做出了重要的贡献。在第二次世界大战期间，他们是反法西斯战士。战后又为法国原子能事业和法国原子能研究中心的建立做出了贡献。