Diplômé de Sciences-Po Paris, François-Xavier Demaison entame à New York une carrière dans la finance internationale avant de revenir à ses premières amours, la comédie, au lendemain des attentats du 11 septembre 2001. Ayant suivi dans sa jeunesse la classe libre du Cours Florent, l'ancien fiscaliste fait une rencontre déterminante en la personne de Samuel Le Bihan, qui, conquis par ses talents d'humoriste, accepte de le produire dans son premier one man show Demaison s'envole. Le succès est au rendez-vous, et en 2007, il partage aux côtés de François Berléand et Maruschka Detmers l'affiche de la pièce L'Arbre de joie au théâtre de la Gaîté-Montparnasse.
Question cinéma, François-Xavier Demaison interprète de petits rôles - un agent immobilier dans Tout pour plaire (2004) et un chauffeur dans Olé ! (2005) - avant de s'imposer aux côtés d'anciens membres de la Troupe du Splendid comme Thierry Lhermitte dans Ca se soigne ? (2008) et le trio Jugnot, Balasko, Clavier dans L'Auberge rouge (2007). Esquissant également quelques pas de Disco, le comédien accompli donne dans 48 heures par jour la réplique à Antoine de Caunes, le même qui lui offrira quelques mois plus tard l'un des rôles les plus marquants de sa jeune carrière, celui de Coluche.
Nommé au César du Meilleur acteur en 2009 pour cette impressionnante composition, François-Xavier Demaison n'en oublie pas pour autant la comédie, son terrain de prédilection, où, entre Tellement proches et Divorces, il évolue avec beaucoup d'aisance.
