François Clouet wurde in Tours als Sohn des Hofmalers Jean Clouet geboren. Jean Clouet stammte aus den südlichen Niederlanden und wahrscheinlich aus der Region Brüssel. François Clouet studierte bei seinem Vater. Er erbte den Spitznamen seines Vaters ‚Janet‘ und wird in einigen frühen Quellen und der älteren Literatur als solcher bezeichnet.
Der früheste Hinweis auf François Clouet ist ein Dokument vom Dezember 1541, in dem der König zugunsten von François auf den Nachlass seines Vaters verzichtet, der als Nachlass eines Ausländers auf die Krone verzichtet hatte. In diesem Dokument soll der jüngere Clouet seinem Vater in seiner Kunst sehr eng gefolgt sein. Wie sein Vater hatte er das Amt des Kammerpflegers und Malers im Dienst des Königs inne, und was das Gehalt betrifft, fing er dort an, wo sein Vater aufgehört hatte. Viele Zeichnungen werden diesem Künstler zugeschrieben, oft ohne vollkommene Gewissheit. Es gibt jedoch mehr zu tun als im Fall seines Vaters.
Da das Lob von François Clouet von den damaligen Schriftstellern gesungen wurde, wurde sein Name von Herrschaft zu Herrschaft sorgfältig bewahrt, und es gibt eine alte und ungebrochene Tradition in der Zuschreibung vieler seiner Bilder. Es gibt jedoch keine Originalbescheinigungen seiner Werke, noch sind Dokumente bekannt, die die normalerweise akzeptierten Zuschreibungen garantieren würden. Ihm werden die Porträts von Franz I. in den Uffizien und im Louvre sowie verschiedene Zeichnungen zugeschrieben.
Er malte wahrscheinlich auch das Porträt von Katharina von Medici in Versailles und andere Werke, und aller Wahrscheinlichkeit nach stammte eine große Anzahl der ihm zugeschriebenen Zeichnungen aus seiner Hand.
Eines seiner bemerkenswertesten Porträts ist das von Maria, Königin der Schotten, eine Zeichnung in Kreide in der Bibliothèque Nationale, und von ähnlichem Charakter sind die beiden Porträts von Karl IX. Vielleicht ist sein Meisterwerk das Porträt von Elisabeth von Österreich im Louvre.Dieses Stück machte einen wichtigen Eindruck auf Claude Lévi-Strauss. Insbesondere half es, seine Theorie des modèle réduit (modèle réduit), oder von Kunstwerken als ‚Miniaturmodelle‘, und andere Theorien von Kunstwerken, in seinem Buch der wilde Verstand (der wilde Verstand) zu inspirieren.
Clouet residierte in Paris in der Rue de Ste Avoye im Tempelviertel in der Nähe des Hotel de Guise und stand 1568 bekanntermaßen unter der Schirmherrschaft von Claude Gouffier de Boisy, Seigneur d’Oiron, und seiner Frau Claude de Baune. Eine weitere festgestellte Tatsache in Bezug auf François Clouet ist, dass er 1571 in das Amt des Münzgerichts vorgeladen wurde und seine Meinung über die Ähnlichkeit des von der Münze geprägten Porträts mit dem König vertrat. Er bereitete die Totenmaske Heinrichs II. vor, da er 1547 eine ähnliche Maske des Gesichts und der Hände von Franz I. genommen hatte, damit das Bildnis, das bei der Beerdigung verwendet werden sollte, aus seinen Zeichnungen hergestellt werden konnte; und bei jeder dieser Gelegenheiten führte er das Gemälde aus, das in den Dekorationen der Kirche und den Bannern für die große Zeremonie verwendet werden sollte.
Es wird angenommen, dass mehrere Miniaturen sein Werk sind, ein sehr bemerkenswertes Porträt ist die halblange Figur Heinrichs II. in der Sammlung von J. Pierpont Morgan. Ein weiteres seiner Porträts ist das von François, Duc d’Alençon in der Jones-Sammlung im Victoria & Albert Museum. Catherine de Medici beschrieb die Bemühungen von Maistre Jamet (er benutzte den Namen seines Vaters) auf Alençons Porträt gegenüber dem Botschafter in London, Mothe Fénélon.Bestimmte Darstellungen von Mitgliedern der königlichen Familie, die sich in der Hamilton Palace Collection und im Magniac Sale befanden, werden ihm normalerweise zugeschrieben.
Er starb am 22. Dezember 1572, kurz nach dem Massaker von St. Bartholomäus, und sein Testament, in dem er seine Schwester und seine beiden unehelichen Töchter erwähnte und sich mit der Verfügung über eine beträchtliche Menge an Eigentum befasste, existiert noch. Seine Töchter wurden später Nonnen.