Décorateur de théâtre puis affichiste, Georges Franju accepte un emploi dans une imprimerie et fait la rencontre d'Henri Langlois. Ensemble, ils tournent leur premier court-métrage en 1934, Métro : Georges Franju est à la prise de vue, Henri Langlois au montage. Entre 1948 et 1958, Georges Franju réalise treize courts-métrages et s'impose comme un des chefs de file du documentaire français.
Georges Franju se recommande tout au long de sa carrière d'une certaine tradition scientifique du cinéma. Son oeuvre s'attache à déceler ce qu'il y a d'insolite dans le réel. En 1948, c'est Le Sang des bêtes, un court-métrage, et le contraste entre le décor environnant les abattoirs de Paris et la violence crue qui s'y déroule. Si son premier long métrage est un film de commande (Georges Franju est sollicité pour remplacer Jean-Pierre Mocky), il relève du même principe : dans La Tête contre les murs, d'après le roman d'Hervé Bazin, il met en miroir l'institution psychiatrique et le monde " normal ". Sorti en 1958, le film est un succès. L'année suivante, Franju nous offre une oeuvre beaucoup plus personnelle avec Les Yeux sans visage. Edith Scob, sa comédienne fétiche, tient pour la première fois la vedette d'un de ses films en fille défigurée d'un savant fou, au côté d'un Pierre Brasseur quelque peu éclipsé par sa partenaire. Pour sa capacité à saisir " les choses qui sont derrière les choses ", le réalisateur est souvent assimilé aux surréalistes. Mais si son oeuvre peut s'en rapprocher par certains aspects, l'homme est avant tout un cinéaste libre et iconoclaste, n'appartenant à aucune famille d'esprit. En témoigne Thérèse Desqueyroux (1962), adaptation du roman de François Mauriac, auteur qui peut paraître très éloigné du réalisateur antimilitariste du court-métage Hôtel des Invalides (1951). Le seul trait d'union entre tous ces films semble être une revendication militante en faveur du rêve et de la liberté. Son dernier essai en la matière, Nuits rouges (1973), mêle templiers et robots humains dans le Paris contemporain.
Georges Franju et Henri Langlois fondent en 1936 le ciné-club le Cercle du cinéma. Se découvrant une passion commune pour la recherche et la conservation de films anciens, ils créent la même année, avec Jean Mitry et Paul-Auguste Harlé, la Cinémathèque française au sein de laquelle ils réunissent les copies de vieux films muets destinés à disparaître. En 1938, George Franju est nommé secrétaire exécutif de la Fondation internationale des archives de films. De 1945 à 1953, il est secrétaire général de l'Institut cinématographique scientifique.
Pour la télévision, il réalise Le Service des affaires classées (1968), L'Homme sans visage (1973) ainsi qu'une publicité pour les cachets Aspro.
