Svou matkou arcivévodkyní Žofií byl během dospívání veden ke zbožnosti a přesvědčení o nedotknutelnosti panovnické moci. Na trůn nastoupil po abdikaci svého strýce Ferdinanda Dobrotivého 2. prosince 1848 v Olomouci a po porážce revoluce vládl zpočátku absolutisticky (resp. neoabsolutisticky). Roku 1854 se oženil se svou sestřenicí Alžbětou Bavorskou. Poté, co roku 1859 prohrál válku s Italy, přecházel postupně ke konstituční formě vlády. Neúspěchem skončila i Františkova válka s Pruskem z roku 1866, po níž následovalo vyrovnání s Uherskem a další vlna liberalizace. Kabinety, které císař jmenoval v sedmdesátých až devadesátých letech 19. století, prováděly reformy např. školství a volebního zákona a snažily se udržet pod kontrolou národnostní spory v monarchii. S přibývajícími roky se František Josef ve své říši stal všeobecně uctívanou osobností a ke konci života až jakousi legendární postavou, která svou prací a vůbec existencí udržovala mnohonárodnostní říši pohromadě. Rakouská expanze na Balkán ale vyústila roku 1914 v první světovou válku, jejíhož konce se císař již nedožil. Zemřel roku 1916 v Schönbrunnu, Rakousko-Uhersko ho přežilo o pouhé dva roky.