Originaire de l'Illinois, Frances McDormand fait ses études au Bethany College de Virginie, puis obtient une licence de théâtre à la Yale School of Drama. Elle se fixe alors à New York, où elle entame une carrière théâtrale régulière, jalonnée de titres aussi divers que "Les trois sœurs", "Awake and Sing", "Ils étaient tous mes fils" et "Un tramway nommé Désir", pour lequel elle obtient en 1988 une mention au Tony dans le rôle de Stella.
Frances McDormand a tourné dans quatre films cultes des frères Joel et Ethan Coen :
Sang Pour Sang,
Arizona Junior,
Fargo (où le rôle du shérif Madge Gunderson lui valut l'Oscar de la meilleure actrice) et
The Barber, L'Homme Qui N'était Pas Là. Citée à l'Oscar, au Golden Globe et au British Academy Award pour son rôle de mère poule dans
Presque Célèbre de Cameron Crowe, elle a exercé ses multiples talents sous la direction d'Alan Parker, Ken Loach, Robert Altman, John Boorman, John Sayles, Curtis Hanson…
Frances McDormand a également tourné dans
Mississippi Burning d'Alan Parker (sa première citation à l'Oscar du meilleur second rôle féminin),
Secret Défense de Ken Loach,
Short Cuts de Robert Altman (dont l'ensemble de la distribution fut primé au Festival de Venise),
Darkman de Sam Raimi,
Chattahoochee de Mick Jackson,
Lone Star de John Sayles,
Paradise Road de Bruce Beresford, avec Glenn Close,
Peur Primale de Gregory Hoblit, avec Richard Gere,
Madeline de Daisy Von Scherler Mayer,
Wonder Boys de Curtis Hanson, avec Michael Douglas et Tobey Maguire, et
Père Et Flic de Michael Caton-Jones, avec Robert De Niro. On la reverra en 2004 dans
Catwoman de Pitof, aux côtés de Halle Berry et Sharon Stone. En 2005 elle accepte un rôle aux côtés de Charlize Theron dans le film au succès timide de Karyn Kusama :
Aeon Flux, avant de la retrouver dans le drame de Niki Caro intitulé
L'Affaire Josey Aimes. En 2006, elle incarne Jane dans un film de Nicole Holofcener
Friends With Money, avec Jennifer Aniston à l'affiche. En 2008, elle tourne aux côtés de George Clooney et Brad Pitt dans la comédie déjantée des frères Coen :
Burn After Reading. Elle est aussi à l'affiche de
Miss Pettigrew de Bharat Nalluri.
Familière du petit écran, Frances McDormand a tenu des rôles réguliers dans
Hill Street Blues et
Legwork et est apparue en vedette dans des téléfilms comme
Vengeance,
Crazy In Love de Martha Coolidge...
Elle compte parmi ses apparitions au théâtre,
The Sisters Rosenzweig au Lincoln Center,
The Swan au Public Theatre,
Un Tramway Nommé Désir, dans le rôle de Blanche DuBois, au Gate Theatre de Dublin,
Oedipus, avec Billy Crudup, et
Far Away de Caryl Churchill, dans une mise en scène de Stephen Daldry.
En 2011, elle donne la réplique à Sean Penn pour le film
This Must Be The Place de Paolo Sorrentino.