Franz von Zülow, Sohn des k.k. Postoffizials Franz Ernst Rudolf von Zülow, enstammt einem Mecklenburger Adelsgeschlecht. Seine künstlerische Ausbildung beginnt er 1901 mit dem Besuch der Allgemeinen Zeichenschule in Wien, 1902/03 die Graphische Lehr- und Versuchsanstalt, ist 1903 für kurze Zeit Hospitant an der Akademie der bildenden Künste in Wien bei Christian Griepenkerl und studiert anschließend bis 1906 an der Wiener Kunstgewerbeschule bei Felician von Myrbach, Koloman Moser und Carl Otto Czeschka. 1907 wird das von ihm entwickelte Verfahren der Papierschnittschablonendrucke patentiert. 1908 wird er Mitglied der Secession und beginnt seine Tätigkeit für die „Wiener Werkstätte“. 1910 entstehen seine ersten Kleisterbilder. Studienreisen nach Deutschland, Frankreich und England werden durch das Fürstlich Liechtensteinsche Reisestipendium ermöglicht. 1915 bis 1918 leistet Zülow Kriegsdienst in Ungarn, Albanien und Italien, wo er 1918 in Gefangenschaft gerät. 1919 kehrt er zurück und arbeitet von 1920 bis 1922 als Lehrer an den keramischen Werkstätten Schleiß in Gmunden, für die er bis 1961 als Berater tätig bleibt. 1922 heiratet er Thusnelda Opitz, die Sekretärin Josef Hoffmanns, und bezieht sein Atelier in der Porzellangasse in Wien. 1924 entstehen erste Ölgemälde. 1929 unternimmt er eine Reise nach Italien und Nordafrika. 1939 gestaltet er den eisernen Vorhang für das Akademietheater in Wien. 1942 wird ein Malverbot verhängt, das allerdings durch Intervention des Gauleiters von Wien, Baldur von Schirach, bald wieder zurückgenommen wird. 1949 beginnt er seine Lehrtätigkeit an der Kunstgewerbeschule der Stadt Linz, 1950 erhält er den Titel Professor h.c., 1958 wird er Ehrenmitglied der Wiener Secession. Er nimmt an zahlreichen in- und ausländischen Ausstellungen teil.