François Le Roux commence ses études de chant avec François Loup, puis, à l'Opéra-Studio de Paris, il a comme professeurs Vera Rosza et Elisabeth Grümmer. Lauréat du concours Maria Canals de Barcelone (1978) et du concours international de chant de Rio de Janeiro (1979), il intègre la troupe de l'Opéra de Lyon (1980-85), avant de débuter une carrière internationale (Scala de Milan, Covent Garden de Londres, Vienne, Munich, Los Angeles, festivals de Glyndebourne, Aix-en-Provence, Edimbourg, Santa Fé...)
François Le Roux aura longtemps incarné Pelléas, qu'il enregistre avec Claudio Abbado en 1991 (pour Deutsche Gramophon), avant d'interpréter Golaud, notamment pour le centenaire de la création de l'opéra de Debussy à l'Opéra-Comique en 2002. Il s'est également produit dans les rôles de Figaro, Papageno, Don Giovanni, le Comte des Noces, Orfeo et Ulysse dans les opéras de Monteverdi, et a abordé le répertoire contemporain avec des créations de Harrison Birtwistle, Hans Werner Henze, David Lang.
François Le Roux tient une des premières places parmi les nouveaux interprètes français du lied et de la mélodie française, domaine qu'il enseigne depuis 1990 à Lyon, Cleveland, Montevideo, Buenos Aires ou Taiwan. Désigné "Personnalité musicale de la saison" par le Syndicat français de la critique dramatique et musicale en 1997, son enregistrement des mélodies d'Albert Roussel obtient en 1999 le prix de l'Académie Charles-Cros.
