François Lelord a fait des études de médecine et de psychiatrie. Après avoir obtenu son doctorat en 1985, il part à Los Angeles en tant que chercheur post-doctoral à l'université de Californie. De 1986 à 1988, il y est chef de clinique et assistant des hôpitaux à l'hôpital Necker université Paris Descartes. Après son retour à Paris, il commence à écrire.
Son premier livre Les contes d'un psychiatre ordinaire paraît en février 1993 aux Éditions Odile Jacob, suivis par trois essais avec Christophe André chez le même éditeur.
En août 2002, il publie son plus grand succès : Le voyage d'Hector ou la recherche du bonheur, publié à plus de deux millions d'exemplaires dans le monde.
En 2014, ce livre a été adapté au cinéma : Hector {{Lang}}, par Peter Chelsom, avec Simon Pegg, Rosamund Pike, Jean Reno, Stellan Skarsgård, Toni Colette.
À partir de 2003 François Lelord a vécu au Vietnam, à Hanoï puis à Saïgon, où il a travaillé comme psychiatre pour la fondation Alain Carpentier.
Inspiré par ces années, il a publié un roman : La petite Marchande de souvenirs, aux éditions JC Lattès, en 2013.
Depuis 2009, il vit entre Paris et Bangkok.