François-Xavier Lalanne est né en 1927 à Agen, dans le sud-ouest de la France. Il étudie à l'École des Beaux-Arts de Bordeaux, où il développe ses compétences artistiques et est exposé aux différentes influences de l'époque. En 1945 il s’inscrit à l’Académie Julian à Paris et suit les cours de sculpture de Marcel Gimond, proche de Rodin. Il commence sa carrière artistique en travaillant dans l'atelier du sculpteur André Lhote; c'est dans cet environnement qu'il peut explorer et affiner son style, influencé par les idées du cubisme de Lhote, l’art conceptuel, le surréalisme et le nouveau réalisme. En 1949 il s’installe dans un atelier impasse Ronsin, à Paris.
C’est en 1953, lors de sa première exposition à la galerie Cimaise, que François-Xavier Lalanne rencontre Claude qui deviendra son alter-ego et son épouse. Leur mariage en 1964 scelle non seulement leur engagement personnel, mais est également le début d'une collaboration artistique unique. Les Lalanne deviennent très vite la coqueluche du Tout-Paris. Bien que chacun ait son style distinct, François-Xavier se spécialisant dans la sculpture animalière fonctionnelle, tandis que Claude se consacre à la création de bijoux et d'objets décoratifs, ils collaborent souvent sur des projets communs. Leurs œuvres partagent une esthétique organique et fantastique, souvent inspirée de la nature.
Le couple Lalanne qui reçoit dans sa maison-atelier d’Ury aussi bien Karl Lagerfeld, Yves-Saint-Laurent et Pierre Bergé ou Andy Warhol que les Rothschild, les David-Weil ou des têtes couronnées, est surtout connu pour ses créations d'animaux stylisés, souvent transformés en meubles ou objets d'art. Parmi les œuvres les plus emblématiques figurent les moutons, les hippopotames, les rhinocéros, les pigeons et les échassiers ainsi que d'autres créatures sculptées qui ont acquis une renommée internationale. Ces œuvres sont caractérisées par un mélange unique de fonctionnalité et d'esthétique artistique.
Au cours des années 1960 François-Xavier Lalanne collabore, entre autres, avec les peintres surréalistes Max Ernst et Salvador Dali.
Lalanne décède le 7 décembre 2008 chez lui, à Ury, en France entouré de ses créations.