Francoise Gilot 1921. november 26-án született Neuilly-sur-Seine-ben. Első litográfiáit a párizsi Atelier Mourlot-ban készítette,
egyedüli nőként abban a műhelyben, amelyben a 20. század első felének nagy mesterei, köztük Picasso, Léger, Matisse, Miró, Chagall, Giacometti is dolgoztak.
Picassóval 1943-ban találkozott először, 1946-tól együtt élt a 40 évvel idősebb katalán festővel dél-franciaországi házukban. Picassótól, akivel tíz évig tartott a kapcsolata, két gyermeke született, Claude és Paloma.
A festőpár útjai 1953-ban szétváltak. Gilot lassan kiérlelte saját festői stílusát, színpadi díszletet és jelmezeket is tervezett. A rajz és a papírmunkák is segítették őt abban, hogy amennyire lehetett, kivonja magát Picasso művészi hatása alól.
Francoise Gilot lett "az egyetlen nő, aki elhagyta Picassót",
ami a következő évtizedben erősen rányomta a bélyegét életére és pályafutására is, Picasso ugyanis igyekezett teljesen ellehetetleníteni egykori szerelme érvényesülését.
Francoise Gilot-ra sokáig csupán "Picasso múzsájaként" tekintettek, de munkái mára bekerültek a világ legnagyobb múzeumaiba, a Sotheby's egyik idei aukcióján pedig már 1 millió eurónál is magasabb áron kelt el egy festménye.
Gilot műveiből több tárlatot is rendeztek a budapesti Várfok Galériában,
amellyel a festőnő életre szóló barátja, Rozsda Endre (1913-1999) Párizsban élő magyar festőművész révén került kapcsolatba. 2000 óta ez a galéria képviseli Francoise Gilot-t Magyarországon és a régióban.
A Várfok Galéria legutóbb 100. születésnapján, 2021 novemberében tisztelgett egy retrospektív jellegű kiállítással a festőnő előtt.
Gilot több könyvet is írt, az Életem Picassóval című 1964-ben jelent meg, s utána több nyelven, köztük magyarul is napvilágot látott. Könyvet írt 1990-ben a két festőóriásról Matisse és Picasso - barátság a művészetben címmel, saját művészi fejlődését pedig A tekintet és a maszk című kötetben írta meg.
Gilot munkásságát több magas kitüntetéssel, köztük a francia Becsületrenddel ismerték el.