Franco Gentilini nasce a Faenza il 4 agosto del 1909 da Luigi, calzolaio, e dalla sua seconda moglie, Annunziata Cenni.

Dopo essere stato a bottega da un intagliatore e lavorante ceramista, nel 1925 si reca a Bologna per incontrare Giovanni Romagnoli, titolare della cattedra di Pittura all’Accademia di Belle Arti della città per mostrargli i suoi disegni.

Incoraggiato a proseguire ed introdotto da Romagnoli presso il critico d’arte Nino Bertocchi, già quello stesso anno partecipa alla Seconda Mostra del Risveglio Giovanile” con alcuni lavori.

Nella sua febbrile ricerca della sua strada nell'arte.

Nel 1930, con l’amico Giuseppe Liverani si reca a Parigi e vi rimane per circa un mese per vedere gli Impressionisti.

Al ritorno espone alla XVII Biennale Internazionale d’Arte di Venezia dove sarà presente, in seguito, nel 1936, 1938, 1940, 1942 (14 opere), 1948, 1950, 1952 (9 opere), 1958 (sala personale), 1966 (sala personale ) e nel 1968.

Nel 1932 si trasferisce a Roma, frequenta la Terza Saletta di Aragno, conosce Ungaretti, Cardarelli, Barilli, Mucci, Cecchi, Sinisgalli, Diemoz, Beccaria, Cagli, De Libero, Falqui e a La Galleria, tiene, l'anno dopo la sua prima mostra personale.

L'ambiente della Scuola Romana ha una grande influenza su Gentilini che si lascia affascinare  dall ’espressionismo barocco di Scipione e Mario Mafai alla linea più rigorosa di Cagli e Giuseppe Caporossi.



Franco Gentilini continua con la sua produzione febbrile che gli permette di avere a disposizioni quadri per partecipare a numerose esposizioni, alla Quadriennale di Roma, alla Biennale di Venezia, a San Francisco e concorrere al Premio Carnegie di Pittsburg per diverse edizioni.

Negli anni Quaranta, Franco Gentilini affianca all’attività pittorica una intensa produzione grafica, con collaborazioni a molte riviste, come "Primato" e "Documento" ed entra in contatto con il collezionista e mercante d'arte Carlo Cardazzo, che sarà tra i suoi principali promotori anche all'estero.



Altri soggiorni parigino lo aiutano a maturare uno stile in cui trovano spazio anche le nuove correnti internazionali del cubismo, del surrealismo di Chagall e delle ricerche materiche che lo allontaneranno dai colori argentei e impastati di luce delle opere giovanili, dai nudi di donna, dalle vedute fresche e luminose dei viali cittadini, dalle delicate ballerine che ricordavano Degas.

Negli anni Cinquanta, premi e riconoscimenti pubblici, confermano la sua fama: riceve il "Premio Vie Nuove" per la pittura, tiene una Personale a Parigi, alla Galerie Rive Gauche, presentato da Guido Piovene, dove espone, oltre ai dipinti, dieci disegni per La Metamorfosi di Franz Kafka.

Il campo d'azione di Franco Gentilini si amplia alle scene e i costumi di teatro per l’Anfiparnaso di Orazio Vecchi, rappresentato al Teatro Eliseo di Roma, riprende ad insegnare al Liceo Artistico, dove resterà fino al 1977, collabora con la rivista “Civiltà delle Macchine” diretta da Leonardo Sinisgalli, partecipa a Rassegne di Arte Italiana Contemporanea in Spagna e Francia, in Giappone e a San Paolo del Brasile; durante una personale a New York, riceve l’incarico dalla rivista “Fortune” di Chicago, per realizzare una serie di tele sui Ponti di New York, dedicati al numero 2 del febbraio 1960 della rivista.

Durante un soggiorno a Parigi visita lo studio di Jean Dubuffet che una grande influenza avrà sulla pittura nell'età matura del pittore italiano.



Con il passar degli anni la pittura di Gentilini si fa scarna e scabra, il colore viene miscelato con la colla e la sabbia, la realtà sfuma in immagini surreali, ma al tempo stesso antiche, tra gioco e ironia, talvolta con un ingenuo primitivismo che accende le discussioni dei critici.

Negli anni Sessanta Franco Gentilini, dopo aver elaborato gli schizzi presi durante il mese di soggiorno a New York, organizza una mostra itinerante negli Stati Uniti

Nel 1976 gli viene assegnata, per meriti artistici, la Medaglia d’Oro della Pubblica Istruzione ed a Montecatini Terme, l’Accademia d’Arte Scalabrino gli conferisce il Premio "Vita d’Artista"; al Grand Palais con una sala personale alla FIAC di Parigi, inizia la sua presenza a questa manifestazione che si aggiunge alle personali alla Galleria Blumen di Lugano e alla Galleria La Colomba di Torino.



Nel 1977 seguono altre personali alla Galleria Santacroce di Firenze, alla Galleria Toninelli di Roma e Milano (trasferita nel 1978 alla Galleria Forni di Bologna) e al Palazzo Ettore di Sacile; a Bruxelles viene eletto Socio dell’Accademia Reale delle Scienze Lettere e Belle Arti del Belgio.

Alla mostra "San Paolo nell’arte contemporanea", allestita al Braccio di Carlo Magno nella Città del Vaticano, espone il dipinto S. Paolo fugge da Damasco, 1977, commissionatogli dalle Gallerie Vaticane in occasione degli ottant’anni di Paolo VI.

Le Edizioni Il Cigno di Roma pubblicano una serie di tre cartelle di acqueforti su Le Maschere di Gentilini.Lascia la docenza all’Accademia di Belle Arti di Roma.

Nel 1980 mostra antologica all’ArtCurial di Parigi, alla Galleria Metastasio di Prato e personale di disegni presso L’Arco Studio Internazionale d’Arte Grafica di Roma. In quell’occasione esce il volume di Giuseppe Appella Franco Gentilini disegni 1939-1979.
Franco Gentilini muore nel 1981 e molte mostre e retrospettive continuano a celebrarne la grandezza artistica.

La rivista "XXe siècle" dedica a Gentilini un numero "Hommage" a cura di Alain Jouffroy e Romeo Lucchese.