Fils de boulanger, François Vidocq commet divers larcins au cours de son enfance. Sa forte taille (à douze ans, il a une taille d'adulte) lui rend la besogne facile. À l'âge de seize ans, il quitte Arras après avoir volé ses parents. Il est par la suite arrêté et s'engage dans l'armée révolutionnaire. Il se bat alors à Valmy et à Jemappes puis déserte l'armée. Il en est renvoyé en 1793. Il poursuit alors une vie aventureuse de voleur et d'escroc entre Paris et le Nord de la France.

Le 27 décembre 1796, il est condamné par le tribunal criminel de Douai à huit ans de travaux forcés pour « faux en écritures publiques et authentiques ». À Bicêtre, où il est initié à la savate par Jean Goupil, il est incorporé dans la chaîne de Brest, un groupe de forçats — que l'on enchaîne les uns aux autres — destiné au bagne de ce port. Le voyage, particulièrement éprouvant, dure vingt-quatre jours.

Vidocq en profite pour tenter une première évasion en forêt de Compiègne. Ce premier échec ne le décourage pas. La chaîne de forçats parvient à Brest le 24 nivôse an VI (13 janvier 1798). La « chaîne » fait halte à l'entrée de Brest à l'hôpital de Pontanézen où on procède au déferrement des bagnards. Vidocq essaie à nouveau de fausser compagnie à ses gardiens, mais il se foule les deux chevilles en tentant de sauter du mur d'enceinte.

Trois semaines plus tard, il entre au bagne. Le registre matricule du bagne le décrit ainsi : « 22 ans, taille de 5 pieds, 2 pouces, 6 lignes (environ 1,69 m, selon les anciennes unités de mesure françaises) ; cheveux, sourcils châtains clairs, barbe de même ; visage ovale bourgeonné ; les yeux gris, le nez gros ; bouche moyenne, menton rond et fourchu, front bas, ayant une cicatrice à la lèvre supérieure côté droit ; les oreilles percées. »

Huit jours après son arrivée, il réussit à se procurer des vêtements de matelot qu'il dissimule dans l'arsenal où il travaille. Ayant réussi à se changer subrepticement, il quitte Brest sans être inquiété.

De nouveau arrêté en 1799, il est cette fois envoyé au bagne de Toulon, d'où il s'évade encore une fois, le 6 mars 1800. Il acquiert de cette façon auprès des gens du milieu un respect et une notoriété sans égale.

En 1809, il propose ses services d'indicateur à la police de Paris.

En 1811, le préfet le place officieusement (il ne le sera officiellement qu'une fois gracié en 1818) à la tête de la « brigade de sûreté », un service de police dont les membres sont d'anciens condamnés et dont le rôle est de s'infiltrer dans le « milieu ». Excellent physionomiste, il repère toute personne, même grimée, qu'il a préalablement dévisagée (ayant vu cette personne une fois, il la reconnaît au premier regard3). Il excelle lui-même dans l'art du déguisement.

Ses nombreux succès et ses méthodes peu orthodoxes4 lui apportent autant d'admirateurs que de détracteurs. Ses hommes revendiquent trois fois plus de captures que les policiers classiques entre 1811 et 1827. Ces derniers tentent alors par tout moyen de déstabiliser Vidocq.

Ses ennemis se trouvent dans la pègre mais aussi au pouvoir. Par deux fois, ses supérieurs le font démissionner. Plusieurs personnes arrêtées par Vidocq l'accusent d'avoir monté les coups pour ensuite arrêter ceux qui y ont participé et, de cette manière, prouver son efficacité dans la lutte contre le crime. La justice ne retient pas ces allégations, cependant Vidocq est démis de ses fonctions et remplacé par Pierre Allard. L'urbanisation, la constitution des classes laborieuses que l'on observe à la fin de la restauration transfère la peur du crime des zones rurales vers la ville.

En 1827, Vidocq démissionne de ses fonctions de chef de la « sûreté ». Il s'installe à Saint-Mandé, près de Paris, et crée une petite usine de papier. Il invente le papier infalsifiable. En 1828, il publie des Mémoires qui connaissent un grand succès, et qui inspirent notamment à Honoré de Balzac son personnage de Vautrin. Ruiné par son affaire d'usine de papier, il occupe à nouveau durant sept mois — à cinquante-sept ans — le poste de chef de la « sûreté » en 1832. Ensuite, il quitte définitivement le service public et fonde en 1833 le « Bureau de renseignements pour le commerce », la première agence de détectives privés, qui fournit aux commerçants, moyennant finance, des services de renseignement et de surveillance économique, ainsi que des informations sur les conjoints volages.

François Vidocq meurt à Paris des suites du choléra en 1857, dans sa quatre-vingt-deuxième année. Il est enterré au cimetière du Père-Lachaise.