Frances McDormand ha studiato al West Virginia Bethany College e alla Yale Drama School, facendo la gavetta in numerose produzioni teatrali. Nel 1984 fa il suo debutto sullo schermo in "Sangue facile"(1984) dei fratelli Coen, cominciando così un sodalizio con i due registi che si è successivamente consolidato.
ei quattro anni successivi interpreta piccoli ruoli o cammei come in "Arizona junior"(1987).
Nel 1988 ottiene una nomination agli Oscar per la sua interpretazione dnella pellicola "Mississippi Burning" di Alan Parker. Successivamente appare in "Darkman", "L'agenda nascosta" e "America oggi" di Altman, ma è con "Fargo" che vince l'Oscar come migliore attrice nel 1996.
Nel 1997 lavora in "Paradise Road" e nel 1998 si cimenta in una commedia per bambini, "Madeline". Per "Quasi Famosi" del 2000 ottiene la nomination come miglior attrice non protagonista ai Golden Globe, allo Screen Actors Guild, ai Bafta e agli Oscar.
Nel 2002 partecipa a vari lungometraggi tra cui "Colpevole D'omicidio", "Laurel Canyon - Dritto in Fondo al Cuore" e "Tutto può succedere".
Ha lavorato insieme a Charlize Theron in "Class Action" (2005) di Niki Caro, e nella pellicola di fantascienza "Aeon Flux" (2005) di Karyn Kusama.
E' una delle protagoniste di "Friends with money" (2006) di Nicole Holofcener e della commedia dei fratelli Coen "Burn after reading" (2008).