Francis Poulenc naît le 7 janvier 1899 à Paris. Son père, Émile Poulenc, est un industriel descendant d’une lignée de catholiques ancrée dans l’Aveyron. Sa mère, née Jenny Royer, est issue d’artisans parisiens. Pianiste amatrice, elle cultive l’amour de l’art et le transmet à son fils. L’enfant apprend le piano avec elle, puis avec mademoiselle Boutet de Monvel (nièce de César Franck) et sa répétitrice, mademoiselle Melon. Il se prend de passion pour Debussy, Schubert, Moussorgski et Chabrier, ainsi que pour la poésie. En 1913, le jeune garçon assiste à l’une des premières représentations du Sacre du printemps de Stravinsky. Il devient peu après l’élève du pianiste Ricardo Viñes, qui lui présente Georges Auric et Erik Satie.
Poulenc perd sa mère en 1915 et son père en 1917, quelques mois avant la création de sa première œuvre officielle, Rhapsodie nègre. Avec son amie Raymonde Linossier, véritable guide spirituel, il fréquente la librairie d’Adrienne Monnier, où il entend Apollinaire lire ses poèmes et rencontre Louis Aragon, André Breton et Paul Éluard. À la même époque, le jeune compositeur fait la connaissance de Jean Cocteau, Max Jacob, Arthur Honegger, Louis Durey et Germaine Tailleferre. Il est mobilisé durant l’année 1918. Ses Mouvements perpétuels, qui resteront l’une de ses partitions les plus célèbres, sont créés par Viñes en février 1919.
Début 1920, deux articles d’Henri Collet dans Comœdia marquent la naissance du Groupe des Six, baptisé par analogie au Groupe des Cinq. Amical plus qu’esthétique, il est constitué d’Auric, Durey, Honegger, Milhaud, Poulenc et Tailleferre. Cocteau en tient lieu d’imprésario et de théoricien, et Satie de figure tutélaire. Le groupe existe formellement jusqu’en 1924, mais ses membres continueront de se réunir régulièrement. Conscient de ses lacunes techniques, Poulenc suivra l’enseignement de Charles Kœchlin entre 1921 et 1924.
En 1921, Poulenc et Milhaud voyagent à Rome, où ils rencontrent Alfredo Casella, Gian Francesco Malipiero et Vittorio Rieti. L’année suivante, c’est l’Europe centrale et Vienne, avec Arnold Schoenberg, Alban Berg et Anton Webern. Pour les Ballets russes de Diaghilev, Poulenc compose la partition des Biches, créées début 1924 à Monte-Carlo.
En 1927, Poulenc acquiert une maison à Noizay, en Touraine. Loin de l’agitation parisienne, il y composera une bonne partie de son œuvre. Il souhaite alors épouser Raymonde Linossier, mais sa proposition reste sans suite – son amie mourra subitement en 1930. Pendant la composition de la partition du ballet Aubade, il traverse sa première dépression, qui correspond à la découverte (ou à l’acceptation) de son homosexualité.
Poulenc et le baryton Pierre Bernac constituent un duo piano-chant à partir d’avril 1935. Les nombreux récitals qu’ils donneront en France et à l’étranger seront pour le compositeur une source régulière de revenus et l’amèneront à composer presque les deux tiers de son corpus de mélodies. Alors qu’il vient d’apprendre le décès brutal de Pierre-Octave Ferroud, Poulenc visite en 1936 le sanctuaire de Rocamadour. Ces chocs émotionnels le ramènent à la foi et lui inspirent les Litanies à la vierge noire de Rocamadour, sa première œuvre religieuse.
Le musicien est mobilisé entre début juin et mi-juillet 1940. En 1942 a lieu à l’Opéra la première du ballet Les Animaux modèles, dont il a écrit la partition. Sa cantate profane Figure humaine, composée sous l’Occupation sur des poèmes résistants d’Éluard et imprimée clandestinement, est créée en 1945 à Londres.
De l’une des rares liaisons féminines de Poulenc naît sa fille Marie-Ange, en 1946. Son premier opéra, Les Mamelles de Tirésias, tiré de la pièce d’Apollinaire, est créé en 1947 à l’Opéra-Comique. Denise Duval, qui tient le rôle-titre, devient l’une des proches du musicien qui, avec Bernac, effectue sa première tournée américaine en novembre-décembre 1948, puis la deuxième en janvier-mars 1950.
En janvier-mars 1952 a lieu la troisième tournée américaine de Poulenc et Bernac. Les Entretiens avec Claude Rostand paraissent en 1954 chez Julliard (Paris). À cette période, Poulenc entreprend la composition des Dialogues des Carmélites, sur un texte de Georges Bernanos. Il traverse cependant une crise profonde, liée à ses problèmes sentimentaux et aux incertitudes juridiques concernant son opéra. Celui-ci est créé à la Scala de Milan en janvier 1957, puis en juin à l’Opéra de Paris, avec Denise Duval dans le rôle principal.
En 1958 paraît chez Plon une première biographie, encouragée par le compositeur, sous la plume du critique Henri Hell. Un troisième opéra, La Voix humaine, écrit pour Denise Duval sur un texte de Cocteau, est créé en janvier 1959. Peu après, Poulenc donne un concert pour ses 60 ans. C’est aussi la fin de son duo avec Bernac, qui monte sur scène pour la dernière fois.
En février-mars 1960, Poulenc effectue avec Denise Duval une nouvelle tournée aux États-Unis. Il y retourne une dernière fois en janvier 1961, pour la création de son Gloria. Chez La Palatine paraît alors son livre Emmanuel Chabrier, consacré à celui qu’il considère comme son grand-père musical.
Poulenc achève les Répons des ténèbres, compose sa Sonate pour clarinette et sa Sonate pour hautbois, sa dernière œuvre. Le 30 janvier 1963, il meurt d’une crise cardiaque à son domicile de la rue de Médicis à Paris, à l’âge de 64 ans. Il ne laisse aucune partition inachevée. Quelques mois après paraît chez La Palatine Moi et mes amis, une série d’entretiens avec son ami Stéphane Audel.