Fille de Salih Gourdji, directeur de l'Agence télégraphique ottomane réfugié politique, qui meurt en 1919, et de Elda Farragi, tous deux Ottomans et Juifs mizrahim. Son père, né à Bagdad, a fait des études de droit à Paris, puis il épouse la ravissante Elda, de Salonique, fille d'un médecin-major, colonel dans l'armée turque. Françoise commence à travailler à quatorze ans et quitte l'école à seize ans. Avec un diplôme de dactylo, elle commence une carrière au cinéma à Paris, comme script-girl de Marc Allégret (dont elle tombe amoureuse alors que celui-ci entretient une relation avec André Gide) et
Jean Renoir, assistante-metteur en scène à partir de 1937, puis scénariste.
Femme d'action, elle est agent de liaison dans la Résistance pendant la Seconde Guerre mondiale. Elle sera arrêtée par la Gestapo et incarcérée à Fresnes. Ses convictions, loin de s'amenuiser, s'en affirment d'autant plus, que ce soit contre la guerre d'Algérie, ce qui lui vaut le plasticage de son appartement, pour la cause des femmes ou pour le journalisme.
Au sortir de la Guerre, elle est engagée par Hélène Lazareff comme directrice de rédaction (1945-1953) pour la création de ELLE, magazine moderne et féministe. Elle écrit à l'époque aussi dans France Dimanche, l'Intransigeant et France-Soir. Elle fonde en 1953 avec Jean-Jacques Servan-Schreiber, son amant, L'Express, qu'elle dirige jusqu'en 1974 en tant que directrice de la rédaction, puis de la publication, et comme présidente du groupe Express-Union, entre 1970 et 1974.
Elle publie en parallèle à sa carrière journalistique plusieurs essais, dont La Nouvelle Vague, portrait de la jeunesse en 1958, qui impose ce terme pour qualifier le style des nouveaux cinéastes issus des Cahiers du cinéma.
Maîtresse de Jean-Jacques Servan-Schreiber, il se sépare d'elle pour épouser Sabine Becq de Fouquières, ce qui provoque chez elle une tentative de suicide et l'envoi de lettres antisémites au nouveau couple marié.
Malgré un appel à voter
François Mitterrand en 1974, elle milite au sein du Parti radical pour la modernisation sociale promise par Valéry Giscard d'Estaing et devient secrétaire d'État auprès du Premier ministre, chargé de la Condition féminine, entre juillet 1974 et août 1976, où elle lance « cent une mesures » en faveur des femmes (mise en place de droits propres pour les femmes, lutte contre les discriminations, ouverture des métiers dits masculins, etc). Comme secrétaire d'État à la Culture jusqu'en mars 1977, elle ne marque pas le ministère, entérinant les décisions prises avant elle comme la loi sur l'architecture du 31 janvier 1977 et la création des DRAC. Candidate aux élections municipales de 1977 à la demande de Giscard d'Estaing et Michel d'Ornano, dans le XVe arrondissement de Paris, elle est au coeur d'un scandale orchestré par les chiraquiens qui l'accusent d'usurper la médaille de la Résistance. Djenane, soeur de Françoise, qui a créé et animé un des premiers mouvements de résistance à Clermont-Ferrand dès 1941, a reçu cette distinction après avoir été internée au camp de Ravensbrück. Selon Christine Ockrent et Laure Adler, une lettre reçue par leur mère prouverait que cette médaille aurait été attribuée aux deux soeurs mais que Françoise, qui avait rejoint le mouvement de sa soeur en 1944, n'était pas allée la chercher . Ce scandale entraîne son retrait des élections parisiennes et sa non-reconduite au sein du nouveau gouvernement Barre.
Elle quitte la politique en 1979 et, inspirée par sa fréquentation des ors du pouvoir, elle écrit La Comédie du pouvoir puis Le Bon plaisir (1983), adapté au cinéma. Associée à un groupe d'intellectuels français dont Bernard-Henri Lévy, Jacques Attali, Philippe Mahrer, Marek Halter, Alfred Kastler (Prix Nobel de physique), Guy Sorman et Robert Sebbag ainsi qu'à des médecins, journalistes et écrivains, elle fonda en 1979 l'association Action Contre la Faim (ACF).
À sa sortie du gouvernement, l'Express vient d'être vendu à James Goldsmith, et Raymond Aron, éditorialiste du magazine, s'oppose à sa réintégration. En 1983,
Jean Daniel lui propose d'être éditorialiste au Nouvel observateur, où elle écrit durant vingt ans. Elle produit également plusieurs émissions de télévision et publie essais, biographies et romans à succès. Elle est alors appelée comme membre du jury du Prix Femina en 1992.
Elle a également été membre du comité de parrainage de la Coordination française pour la Décennie de la culture de paix et de non-violence.
Françoise Giroud est la mère de la pédopsychiatre et psychanalyste
Caroline Eliacheff.