Francesco Rosi Nápolyban született és nőtt fel. Egyetemi tanulmányait a Nápolyi Egyetem jogi szakán végezte. 1943-ban néhány egyetemista társával együtt letartóztatták a nácik elleni fellépésük miatt. Sikerült megszöknie és ezután Toszkánában rejtőzött el. 1944-től a rádiónál dolgozott. 1946-ban Rómában Ettore Giannini színházi asszisztense volt. Első filmes megbízása Luchino Visconti felkérése volt a Vihar előtt (1948) című film asszisztensi munkájára. Ezután Michelangelo Antonioni, és Mario Monicelli, majd ismét Visconti, aztán pedig Luciano Emmer asszisztense volt. 1951-től forgatókönyvíró. 1956-ban Vittorio Gassman társrendezője volt. 1957-től rendező.
Filmjei erősen politikai indíttatású, élesen társadalombíráló alkotások.