Françoise Arnoul war die Tochter des Generals Charles Gautsch (1882–1969)[3] und der Bühnenschauspielerin Janine Henry. Sie hatte zwei Brüder und besuchte zuerst ein Lyzeum in Rabat (Marokko). 1945 zog die Familie nach Paris, und sie besuchte das Lycée Molière, während der Vater seinen Dienst weiterhin in Marokko versah.
Arnoul gehörte zu den Stars des französischen Nachkriegsfilms. In Paris belegte sie einen Kurs in klassischer Schauspielkunst, doch bereits seit ihrer ersten Filmrolle, der weiblichen Hauptrolle in Willy Roziers Filmdrama Perrucha, die Tochter der Nacht (L’Épave, 1949), haftete ihr ein frivoles Image an, das sie erst allmählich abstreifen konnte. In der Rolle der Perrucha war Arnoul die weltweit erste Filmschauspielerin von Rang, die in Unterwasserszenen mitwirkte. In Fernsehspielen des französischen Fernsehens gewann sie als Charakterdarstellerin Profil.
Bei den Dreharbeiten zu French Can Can lernte Arnoul den Publizisten Georges Cravenne kennen. Ihre 1956 geschlossene Ehe zerbrach vier Jahre später[1][4] und wurde 1964 geschieden.[5] In diesem Jahr begegnete Arnoul dem Regisseur Bernard Paul, mit dem sie bis zu dessen Tod 1980 zusammenlebte.[5]
In späteren Jahren übernahm Françoise Arnoul vor allem Rollen am Theater und im französischen Fernsehen.
↑Décès de Françoise Arnoul, la femme-enfant du cinéma des années 1950. In: lesoleil.com. 20. Juli 2021, abgerufen am 20. Juli 2021 (französisch): „L’actrice Françoise Arnoul, décédée mardi à 90 ans, fut un sex-symbol des années 1950, choisie par Jean Renoir pour incarner l’éblouissante Nini de French Cancan, l’un de ses chefs-d’œuvre.“