Nació el 25 de Julio de 1920 en Notting Hill, Londres.
Su padre, también científico, fue su inspiración aunque al principio de su carrera, Rosalind tuvo que enfrentarse a su oposición. Finalmente su padre terminó ayudándole pues él era defensor de la importancia de tener una buena formación, si bien en aquella época, esto no era fácil para una mujer.
A los 18 años Rosalind comenzó sus estudios científicos en la Universidad de Cambridge. Ya que su familia estaba bien acomodada, no tuvo problemas económicos para cursar su carrera universitaria y en 1941 se graduó en Ciencias Naturales. Debido a sus buenas notas pudo acceder a una beca para poder hacer el doctorado, pero en esos momentos Inglaterra se encontraba de lleno en la Segunda Guerra Mundial y Rosalind consiguió un puesto de trabajo en la Asociación Británica para la Utilización del Carbón donde ella pudo investigar sobre la composición química del carbón, ayudando por una parte a su país en la guerra y por otra parte pudiendo terminar sus tesis doctoral sobre ese tema.
Más tarde Rosalind se trasladó a Francia donde comenzó a trabajar en el Laboratorio Central de Servicios Químicos del Estado, en París, y en 1947 se unió a un grupo de trabajo que apoyaba más a las mujeres. Uno de los integrantes del grupo y líder fue Jacques Méring, que le enseñó a Rosalind la técnica de difracción de rayos X, de la que se convertiría posteriormente en toda una experta.
Tras adquirir una buena formación científica en Francia, regresó a Inglaterra convertida en una famosa cristalógrafa donde consiguió una nueva beca en 1951 e ingresó en el Laboratorio de biofísica del King’s College de Londres donde dirigió sus estudios hacia la desconocida estructura del ADN, usando sus conocimientos de cristalografía .
Durante la beca contaba con escasos recursos pero junto a su compañero Raymond Gosling, en 1952 consiguió las primeras imágenes más claras de la estructura completa del ADN hasta el momento. Juntos descubrieron más detalles sobre la densidad del ADN y descubrieron que sus moléculas se disponían de forma helicoidal.
Por desgracia, los descubrimientos y las aportaciones de Rosalind sobre el ADN no fueron reconocidas en ese momento ya que otros científicos que estudiaban en la misma línea de investigación que ella sí fueron premiados y alabados.
Esto hizo que Franklin dejara este grupo de trabajo comenzando una nueva etapa de estudio en el Birckbeck College, dirigida al campo de la virología, donde también realizó aportaciones importantes sobre la estructura molecular de los virus. Incluso hoy, se siguen teniendo en cuenta sus descubrimientos en esta materia.