Nach brillanten Studien am Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris in der Klasse des bulgarischen Pianisten Ventsislav Yankoff (Erster Preis Klavier einstimmig – Erster benannt) gewann François Chaplin die Mozart- und Robert-Casadesus-Preise beim Internationalen Wettbewerb von Cleveland. Diese Auszeichnungen markierten den Beginn einer aktiven und erfolgreichen internationalen Karriere. Er trat als Solist mit zahlreichen Orchestern auf, darunter das Orchestre National de Lille, das Philharmonische Orchester St. Petersburg, das Japan Philharmonic Orchestra, das Ensemble Orchestral de Paris, das Orchestre National de Lorraine und das Orchestre Colonne.

Er ist regelmäßig Gast bei renommierten Festivals wie La Roque d’Anthéron, dem Festival von Saint-Bertrand-de-Comminges, den Internationalen Begegnungen von Nohant (Chopin), dem Internationalen Cervantino-Festival in Mexiko, dem Internationalen Festival von Yokohama in Japan, Les Flâneries Musicales de Reims, Piano en Valois und dem Chopin-Festival in Paris-Bagatelle. Zudem konzertierte er u. a. in der Wigmore Hall in London, im Théâtre des Champs-Élysées in Paris, in der Philharmonie St. Petersburg, in der Art Gallery of Washington (USA), im Teatro Coliseo und im CCK in Buenos Aires.

Seine Gesamteinspielung der Klavierwerke von Debussy wurde von der Presse in Frankreich (Diapason d’Or, ffff de Télérama) und international (BBC Music Magazine Award) einhellig gefeiert. Im März 2010 veröffentlichte er anlässlich des 200. Geburtstags von Chopin die Gesamteinspielung der Nocturnes (Doppel-CD, Zig-Zag Territoires/Harmonia Mundi), ebenfalls vielfach ausgezeichnet.

Im Duo-Repertoire nahm er mehrere CDs auf, darunter die Gesamtausgabe der Werke für zwei Klaviere von Francis Poulenc mit Alexandre Tharaud (Naxos, BBC Music Magazine Award), Werke von Debussy für vier Hände und zwei Klaviere mit Philippe Cassard (Decca/Universal, 2012) sowie das Album Années Folles mit Marcela Roggeri (Klarthe, 2019). 2015 erschien seine Aufnahme der vollständigen Impromptus von Schubert (Aparté). Sein Mozart-Album (Konzerte Nr. 23 und 24) erschien 2017 mit dem Orchestre de Besançon Franche-Comté unter Jean-François Verdier. Seine Brahms-CD (Aparté, 2019) wurde von Gramophone und Diapason ausgezeichnet. Im Januar 2022 erschien die Gesamteinspielung der 19 Walzer von Chopin (Aparté).

François Chaplin unterrichtet Bachelor- und Masterstudierende am CRR von Versailles und gibt Meisterkurse im Ausland, insbesondere in St. Petersburg, Montreal, Norwegen, Japan (Tokio und Osaka) und Buenos Aires.