Nasce a Monaco (Müchen) nel 1880.

Di formazione calvinista, per breve tempo concepisce l'idea di venire pastore. Nel 1899 si iscrive alla facoltà di filosofia della Ludwig-Maximilian-Universität di Monaco.
Dopo il servizio militare Marc decide di dedicarsi alla pittura, e nel 1900 si iscrive alla Münchner Kunstakademie. Compie viaggi in Italia e a Parigi e lavora frequentemente a Kochel.
Nel 1903, al ritorno da un soggiorno a Parigi, Marc decide di lasciare l'accademia e di lavorare per conto proprio. Alterna il lavoro tra Monaco, Staffel-Alm e Kochel, dipingendo paesaggi e ritratti in uno stile sostanzialmente aderente a quello monacense dell'epoca.
Negli anni successivi conosce il pittore di animali Niesté e Adolf Hölzel. Ma l'esperienza più significativa è il viaggio a Parigi del 1907, dove studia in maniera approfondita il lavoro di van Gogh. Per vivere realizza illustrazioni di libri e dà lezioni private.

Nel 1910 Franz Marc incontra per la prima volta August Macke, Helmut Macke e il figlio del noto collezionista Bernhard Koehler, che diviene sistematico acquirente delle sue opere. Presso la Kunsthandlung Brakl di Monaco ha luogo la prima mostra personale.

Sempre nel 1910 visita la mostra della Neue Künstlervereinigung presso la Galerie Tannhauser di Monaco.

 

L'interesse suscitato in lui dalla mostra lo spinge a entrare in contatto con i principali esponenti: Jawlensky, Kanoldt, Kubin, Marianne von Werefkin, e alla fine Kandinsky. Viene ammesso nel gruppo. Ma, per dissensi con la dirigenza, nel 1911 ne esce.
Alla fine del 1911 Marc e Kandinsky danno vita a "Der blaue Reiter", gruppo artistico che si propone di pubblicare annualmente l'omonimo almanacco. Esce un solo numero nel 1912, alla cui redazione prendono parte anche Macke e Paul Klee. Marc prende parte alla mostra del gruppo che si tiene a Monaco tra la fine del 1911 e l'inizio del 1912.
Nel 1912 viene invitato a far parte del comitato organizzativo del "Soderbund", a Colonia. Qui ha anche occasione di visitare una mostra dedicata al futurismo. Per qualche tempo soggiorna in Tirolo, prima di stabilirsi a Ried, nei pressi di Benediktbeuern (Baviera).

Nel 1914, allo scoppio della guerra, Marc si arruola come volontario.
Al fronte, realizza schizzi e aforismi, raccolti nei volumi Briefe aus dem Felde e Aufzeichnungen und Aphorismen.

Franz Marc muore nel 1916, cadendo in combattimento nei pressi di Verdun.