เจมส์ เอ็ดเวิร์ด แฟรนโก เกิดเมื่อวันที่ 19 เมษายน 1978 ที่เมืองปาโล อัลโต ในแคลิฟอร์เนีย เนื่องจากเติบโตมาในครอบครัวที่เข้มงวดเรื่องการศึกษา ทำให้เจมส์มีผลการเรียนยอดเยี่ยมมาตั้งแต่เด็ก กระทั่งมีโอกาสร่วมแสดงละครเวทีของโรงเรียนไฮสคูลที่ทำให้เขาค้นพบแพสชันที่ตามหามาทั้งชีวิต แต่ยังไม่กล้าบอกความรู้สึกนั้นให้ครอบครัวรับรู้
เมื่อศึกษาต่อที่ University of California, Los Angeles (UCLA) ในภาควิชาภาษาอังกฤษได้ไม่นาน เขาก็ตัดสินใจดรอปเรียนเพื่อเดินตามความฝัน แน่นอนว่าครอบครัวของเขาไม่เห็นด้วยและปฏิเสธที่จะส่งเสียเขาต่อ ทำให้เจมส์ต้องทำงานพาร์ตไทม์ที่ร้าน McDonald’s เพื่อหล่อเลี้ยงชีวิตไปพร้อมๆ กับการตระเวนแคสต์งานในช่วงแรก
เจมส์เริ่มต้นงานแสดงจากงานโฆษณา ก่อนที่จะได้รับเลือกให้เล่นซีรีส์ของช่อง NBC เรื่อง Freaks and Geeks (1999-2000) พร้อมๆ กับผลงานภาพยนตร์เรื่องแรกอย่าง Never Been Kiss (1999) ตามมาด้วยซีรีส์ดราม่าอัตชีวประวัติเรื่อง James Dean (2001)
การรับบทเป็นพระเอกฮอลลีวูดระดับตำนานทำให้เขาต้องทุ่มเททุกอย่างในชีวิตเพื่อเข้าถึงบทบาท ทั้งศึกษาประวัติ พูดคุยกับคนที่รู้จักเจมส์ ดีน ชมภาพยนตร์เก่าๆ รวมถึงตัดขาดการติดต่อสื่อสารกับเพื่อนและครอบครัวพักใหญ่ จนสุดท้ายเขาก็สามารถถ่ายทอดบทบาทเจมส์ ดีน ออกมาได้อย่างยอดเยี่ยมจนคว้ารางวัลลูกโลกทองคำสาขานักแสดงนำชายยอดเยี่ยมจากมินิซีรีส์มาได้สำเร็จ
เจมส์เริ่มมีชื่อเสียงมากยิ่งขึ้นจนมาถึงบท แฮร์รี ออสบอร์น หรือกรีนก็อบลิน เพื่อนรักเพื่อนแค้นของ ปีเตอร์ ปาร์กเกอร์ จาก Spider-Man ทั้ง 3 ภาค ที่นับว่าเป็นผลงานแจ้งเกิดในวงกว้างอย่างแท้จริง
หลังจากนั้นเจมส์ได้รับโอกาสเป็นนักแสดงนำในภาพยนตร์ดังหลายเรื่อง ไม่ว่าจะเป็น Pineapple Express (2008), Eat Pray Love (2010), Rise of the Planet of the Apes (2011), Oz the Great and Powerful (2013) และกลายเป็นหนึ่งในคนที่ได้รับการยอมรับในฐานะนักแสดงที่เข้าถึงบทบาทได้หลากหลายที่สุด
ตั้งแต่ภาพยนตร์คอเมดี้ที่เรียกเสียงฮาจนกรามค้างอย่าง This Is the End (2013), The Interview (2014) หรือ The Disaster Artist (2017) ที่ทำให้เขาคว้ารางวัลลูกโลกทองคำมาได้อีกตัว
และผลงานมาสเตอร์พีซกับการรับบทเป็นนักไต่เขาที่ประสบอุบัติเหตุติดอยู่ในซอกเขาจนขยับตัวไม่ได้เป็นเวลา 127 ชั่วโมงจากภาพยนตร์เรื่อง 127 Hours (2010) ที่เขาต้องแบกภาพยนตร์ทั้งเรื่องเอาไว้ด้วยตัวคนเดียว สามารถแสดงภาวะคับขันของตัวละครที่บีบคั้นอารมณ์คนดูได้อย่างสุดขั้ว และทำให้เขาได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์สาขานักแสดงนำชายยอดเยี่ยม ที่ถึงแม้จะไม่ได้รับรางวัล แต่ผลงานนั้นคือเครื่องการันตีได้เป็นอย่างดีว่าเจมส์คือหนึ่งในนักแสดงแห่งยุคที่มีฝีมือไม่เป็นสองรองใคร