L'adolescence de François Maspero est marquée par l'engagement de sa famille dans la Résistance. Son père, Henri Maspero, sinologue et professeur au Collège de France, est arrêté en 1944 et meurt au camp de concentration de Buchenwald. Son frère est tué au combat en 1944. Sa mère, auteur d'études sur la Révolution française, est déportée au camp de Ravensbrück mais survit.
Abandonnant très tôt des études d'ethnologie, François Maspéro commence à travailler dans une librairie située rue Monsieur-le-Prince, À l'escalier. Après y avoir rencontré plusieurs militants révolutionnaires africains tels que Mario de Andrade ou Amilcar Cabral, il décide, en 1955, de s'endetter pour y reprendre une librairie dans le Quartier latin appelée La Joie de lire 40 rue Saint-Séverin). Mais :
Aussi la librairie doit fermer en 1975.
Maspéro crée, en 1959, en pleine guerre d'Algérie, les Éditions Maspero, engagées à gauche. L'équipe de départ est constituée, outre lui-même, par Marie-Thérèse Maugis, puis Jean-Philippe Bernigaud et Fanchita Gonzalez Batlle, rejoints ensuite par Émile Copfermann. Maspero se consacre à l'édition jusqu'au début des années 1980. En 1978, il fonde la revue L'Alternative, qu'il dirigera jusqu'en 1984, pour donner la parole aux « dissidents » des pays du « socialisme réel ».
En 1982, après une nouvelle période difficile, il décide de passer la main à une nouvelle équipe dirigée par François Gèze. L'historien Jean-Yves Mollier précise que « l'acharnement policier a coûté cher à un éditeur qui fit l'objet de dix-sept condamnations ». Il démissionne sans indemnités et cède ses parts à ce dernier pour un franc symbolique. À cinquante ans, il quitte ses éditions qui prennent le nom de La Découverte. Il n'aura désormais plus aucune relation avec celles-ci.
À partir de 1984, François Maspero se consacre à l'écriture et publie Le Sourire du chat. Ce roman, qui se déroule de l'été 1944 à l'été 1945, s'appuie largement sur une expérience autobiographique. Le suivant, Le Figuier, couvre la période 1960-1967, évoquant l'ambiance de la guerre d'Algérie et l'engagement dans les mouvements de libération d'Amérique latine.
Il effectue pour Radio-France des reportages tels que « Cet hiver en Chine » en 1986. En 1989, il fait avec la photographe Anaïk Frantz un « voyage au long cours » sur la ligne B du RER parisien, Les Passagers du Roissy-Express. En 1995, Balkans-transit, en compagnie du photographe Klavdij Sluban, résume cinq ans de voyages entre la Mer Adriatique et la Mer Noire.
Les personnages de ses livres de fiction se retrouvent tous dans son livre Le Vol de la mésange, traversée d'un demi-siècle et interrogation sur le sens du témoignage. Sa chronique de la conquête de l'Algérie, L'Honneur de Saint-Arnaud, est publiée à Paris et à Alger. Autre chronique historique, L'Ombre d'une photographe, Gerda Taro, fait revivre la compagne de Robert Capa morte à 27 ans devant Madrid en 1937.
Les Abeilles et la guêpe est plus directement autobiographique. À son sujet, l'historien Jean-Pierre Vernant écrit dans La Traversée des frontières : « Que les historiens se penchent sur ces pages. Ils y verront à l'œuvre un travail exemplaire — modeste, honnête, rigoureux — pour faire surgir des brumes de la mémoire le socle solide des événements d'autrefois. »
Depuis 1990, François Maspero a rapporté, avec Klavdij Sluban, pour Le Monde, des chroniques de Bosnie (« Les murs de Sarajevo » en 1995, « Retour en Bosnie » en 1998), d'Amérique latine (reportages sur Cuba en 1999, sur les Caraïbes en 2000). On retrouve certains de ces textes, ainsi que ceux sur la Palestine, Gaza, les territoires occupés et Israël, dans Transit & Cie. En plus en novembre 2001 il publie dans le Monde un texte de témoignage sur la décennie noire en Algérie. Il est l'un des organisateurs du Tribunal Russell sur la Palestine et membre du comité de parrainage de ce tribunal d'opinion dont les travaux ont commencé le 4 mars 2009.
Dans le même temps, il traduit plusieurs auteurs en langue française, notamment John Reed, Alvaro Mutis, Jesus Diaz, Joseph Conrad ou Arturo Pérez-Reverte.
Il a reçu en 2006 le Prix Édouard-Glissant pour l'ensemble de son œuvre.
Il est retrouvé mort à son domicile le 11 avril 2015{{,}}.