François Biltgen gimė 1958 m. Liuksemburge (Liuksemburgo Didžioji Hercogystė), 1981 m. gavo Paryžiaus II Panteono-Aso universiteto (Prancūzija) teisės magistro diplomą, o 1982 m. – išsamių Bendrijos teisės, ekonomikos ir socialinių mokslų studijų diplomą. Tais pačiais metais baigė Paryžiaus politikos mokslų institutą (Prancūzija).

1987 m. F. Biltgen tapo Liuksemburgo Didžiosios Hercogystės advokatūros nariu; advokato praktika vertėsi nuo 1987 m. iki 1999 m. Tuo pat metu taip pat plėtojo politinę karjerą, būdamas Liuksemburgo parlamento Socialinės krikščionių partijos parlamentinės grupės sekretoriumi (1983–1994 m.); 1987–1999 m. buvo Ešo prie Alzeto miesto (Liuksemburgas) savivaldybės patarėjas, 1997–1999 m. – miesto mero pavaduotojas, o 1994–1999 m. – Liuksemburgo delegacijos Europos Sąjungos regionų komitete pakaitinis narys. 1994 m. buvo išrinktas į Liuksemburgo Parlamentą penkerių metų kadencijai ir aktyviai dalyvavo teisėkūros veikloje, be kita ko, būdamas daugybės įstatymo projektų, susijusių su Sąjungos teisės aktais, pranešėju.

Po 1999 m. Parlamento rinkimų F. Biltgen pakviestas prisijungti prie Liuksemburgo vyriausybės ir buvo atsakingas už kelias ministerijas: paeiliui buvo paskirtas darbo ir užimtumo, religijų reikalų, ryšių su Parlamentu, deleguotuoju ryšių ministru (1999–2004 m.), darbo ir užimtumo, religijų reikalų, kultūros, aukštojo mokslo ir mokslo tyrimų ministru (2004–2009 m.), paskui – teisingumo, viešosios tarnybos ir administracinės reformos, aukštojo mokslo ir mokslo tyrimų, ryšių ir žiniasklaidos, religijų reikalų ministru (2009–2013 m.).

Einant ministro pareigas vykdytos funkcijos taip pat atsispindėjo pareigose, prisiimtose tarptautiniu lygmeniu. Taigi 2005 m. F. Biltgen pirmininkavo keliems Europos Sąjungos Tarybos posėdžiams. 2005–2009 m. jis buvo vienas iš Bolonijos proceso ministrų konferencijos, o 2012–2013 m. – vienas iš Europos kosmoso agentūros ministrų konferencijos pirmininkų.

2013 m. spalio 7 d. F. Biltgen buvo paskirtas Teisingumo Teismo teisėju, o nuo 2024 m. spalio 8 d. jame eina kolegijos pirmininko pareigas.