Franklin, 1920'de Londra, İngiltere'de doğdu. Cambridge Üniversitesi'nde doğa bilimleri okudu ve ardından 1945'te Cambridge Üniversitesi'nde fizikokimya alanında doktorasını tamamladı. Doktorasını tamamladıktan sonra araştırma görevlisi olarak çalıştı. İngiliz Kömür Kullanımı Araştırma Derneği'nde kömürün yapısını inceledi.
1951'de Franklin, Maurice Wilkins'in laboratuvarında çalışmak üzere King's College London'a taşındı. Wilkins aynı zamanda DNA'nın yapısı üzerinde de çalışıyordu ve Franklin'in X-ışını kristalografisindeki uzmanlığı ekip için değerli bir varlıktı. Birlikte, DNA'nın yapısı hakkında çok önemli bilgiler sağlayan bir dizi önemli X-ışını kırınım modeli ürettiler.
1953'te Watson ve Crick, kısmen Franklin ve Wilkins'in çalışmalarına dayanan, DNA'nın çift sarmal yapısı hakkındaki makalelerini yayınladılar. Franklin'e çalışmalarından dolayı itibar edilmedi ve keşfin duyurulmasına katılmaya davet edilmedi.
Franklin, 1958'de yumurtalık kanserinden ölene kadar DNA ve diğer biyolojik moleküllerin yapısı üzerine araştırmalarını sürdürdü. Kendisi yalnızca 37 yaşındaydı.
Erkek egemen bir alanda bir kadın olarak karşılaştığı zorluklara rağmen Franklin, X-ışını kristalografisi alanına ve DNA ile diğer biyolojik moleküllerin moleküler yapılarının anlaşılmasına önemli katkılarda bulundu. Çalışmaları hastalıklara yönelik yeni ilaç ve tedavilerin geliştirilmesinin önünü açtı ve yirminci yüzyılın en önemli bilim adamlarından biri olarak kabul ediliyor.