Родился в семье лихтенштейнского принца Алоиза и австрийской эрц-герцогини Елизаветы Амалии — дочери эрцгерцога Карла Людвига. Австрийский император Франц Иосиф был его крестным отцом. Отец Франца Иосифа, принц Алоиз, будучи старшим в линии наследования престола, отказался от от своих прав в пользу сына.
Принц провел детство в австрийских и моравских поместьях, в частности, с 1911 по 1914 год он жил в Гросс-Уллерсдорфе. Здесь он увлеченно наблюдал за природой, что впоследствии сказалось на его спокойном характере и отстраненности от политических интриг. В 1925 году Франц Иосиф окончил гимназию Шёттен в Вене. Его любимыми предметами были математика, естествознание и греческий язык. Из-за своей склонности к изучению природы Франц Иосиф продолжил образование в Сельскохозяйственном Университете Вены. Окончив его в 1929 году, будущий князь перебрался в семейные владения в Чехословакии, управление которыми было поручено ему после смерти Иоганна II, так как его отец Алоиз отказался от права наследования титула в пользу сына. окончил школу в Вене в 1925, и там же — Университет сельскохозяйственных наук в 1929 году. Получил профессию лесничего и работал по специальности в лесном хозяйстве Чехословакии.
Молодой принц любил спорт, а в особенности лыжи, альпинизм и плавание. Кроме того, он много путешествовал по Европе. Однако после принятия княжеского титула Франц Иосиф отказался от путешествий и с тех пор до самой смерти не покидал пределов Лихтенштейна.
30 марта 1938 года престолонаследник был назначен регентом при смертельно больном престарелом князе Франце I, который вскоре, 25 июля, скончался, вследствие чего Франц Иосиф занял княжеский престол. Оммаж состоялся 30 марта 1939 года.
Франц Иосиф женился 7 марта 1943 на графине Георгине Вильчек, впоследствии родившей ему пятерых детей, в том числе нынешнего князя Лихтенштейна — Ханса Адама II.
Во время Второй мировой войны призывал нацию к нейтралитету и внутренней сплоченности. Известно, что княжеская семья скупала имущество евреев, погибших при холокосте, вследствие сотрудничества с нацистами после окончания войны попала под действие декретов Бенеша и потеряла свою недвижимость на территории Чехословакии. В конце войны Лихтенштейн дал прибежище коллаборационистам из 1-й Русской национальной армии генерала Смысловского. После войны провёл ряд реформ, направленных на модернизацию жизни страны. В частности, в 1984 году женщины получили право голоса на выборах. Франц Иосиф был первым в истории страны правителем, постоянно проживавшим на её территории.
В 1984 году назначил старшего сына Ханса Адама своим постоянным представителем и регентом Лихтенштейна и фактически отошёл от государственной деятельности.
Франц Иосиф II умер спустя месяц после смерти супруги в ноябре 1989 года, будучи при этом самым долгоправящим монархом в Европе и, наряду с тайским королем Рамой IX, одним из немногих монархов XX века, не покидавших территории своего государства на протяжении всего периода правления.