Franklinova se je rodila leta 1920 v Londonu v Angliji. Študirala je naravoslovje na Univerzi v Cambridgeu in nato leta 1945 doktorirala iz fizikalne kemije na Univerzi v Cambridgeu. Po doktoratu je delala kot raziskovalna sodelavka pri British Coal Utilization Research Association, kjer je preučevala strukturo premoga.
Leta 1951 se je Franklin preselil na King's College London, da bi delal v laboratoriju Mauricea Wilkinsa. Wilkins se je ukvarjal tudi s strukturo DNK in Franklinovo strokovno znanje o rentgenski kristalografiji je bilo dragoceno sredstvo za ekipo. Skupaj so izdelali številne pomembne vzorce rentgenske difrakcije DNK, ki so zagotovili ključne informacije o njeni strukturi.
Leta 1953 sta Watson in Crick objavila svoj članek o strukturi dvojne vijačnice DNK, ki delno temelji na delu Franklina in Wilkinsa. Franklin ni dobila priznanja za njeno delo in ni bila povabljena na objavo odkritja.
Franklinova je nadaljevala z raziskovanjem strukture DNK in drugih bioloških molekul vse do svoje smrti zaradi raka na jajčnikih leta 1958. Bila je stara le 37 let.
Kljub izzivom, s katerimi se je soočala kot ženska na področju, kjer prevladujejo moški, je Franklinova pomembno prispevala na področju rentgenske kristalografije in razumevanju molekularne strukture DNK in drugih bioloških molekul. Njeno delo je utrlo pot razvoju novih zdravil in načinov zdravljenja bolezni, zato velja za eno najpomembnejših znanstvenic dvajsetega stoletja.