Franka Potente est née le 22 juillet 1974 à Dülmen en Westphalie. Elle est fille d'enseignants et passe son baccalauréat en 1994.Puis elle commence des études à la célèbre Ecole d'Art Dramatique de Munich, l'Otto-Falkenberg-Schule.
Lors d'une soirée qu'elle passait avec des amis dans un club de Munich, elle se sent observée longuement par une inconnue. Le manque de discrétion de l'inconnue l'agaçant, elle décide de rentrer chez elle tout en faisant un détour par les toilettes pour se refaire une beauté. La mystérieuse femme la suit, et lorsqu'elles se retrouvent côte à côte devant le miroir la mystérieuse inconnue lui demande : "Comment te décrirais-tu en une phrase?"
Le lendemain, Franka fait son premier casting devant la caméra en présence du réalisateur Hans Christian Schmid. Le réalisateur est enthousiaste du résultat et l'engage pour le rôle principal de son premier film "Nach fünf im Urwald". Le film a un énorme succès et Franka Potente devient une star. Sur ces entrefaites elle décide de quitter l'Otto-Falkenberg-Schule.
Là-dessus elle participe à la télévision à deux productions qui connaissent un certain succès mais le film suivant "Die drei Mädels von der Tankstelle" est un échec.
Par chance elle rencontre en 1998 le réalisateur Tom Tikwer qui la fait tourner dans Cours, Lola cours! Le film est un succès, aussi bien en Europe qu'aux Etats-Unis. Matt Damon dira : " A Hollywood, tout le monde a vu  Cours,Lolacours! et s'intéresse passionnément à Franka."
Puis elle tourne "Bin ich schön?", "Schlaraffenland", "Downhill City", "Der Krieger und die Kaiserin", "Anatomie".
En 2002, elle quitte l'Allemagne pour s'installer à Los Angeles. Elle tourne avec Johnny Depp dans "Blow" et avec Matt Damon dans "The Bourne Identity".
Durant l'été 2002 elle rentre en Allemagne. Elle participe alors à deux films "Blueprint" et "Creep" qui ne connaissent qu'un médiocre succès. C'est alors qu'elle passe de l'autre côté de la caméra pour écrire le scénario de " Der dieTollkirsche ausgräbt".
En 2006,elle tourne aux côtés de Moritz Bleibtreu dans le film de Oskar Röhler "Les particules élémentaires".