Франческо Росарио Капра родился на Сицилии. Многодетная семья переехала в США в 1903 и поселилась в Лос-Анджелесе, вместе с ранее эмигрировавшим старшим братом Фрэнка, Бенедетто. В 1918 Фрэнк Капра окончил престижный Институт Труппа (будущий Калифорнийский технологический институт) с дипломом инженера-химика, в том же году завербовался в армию США, переболел испанкой, выжил и был комиссован по болезни. С 1920 — гражданин США, официальное имя — Фрэнк Рассел Капра.
С 1926 — режиссёр немых комедийных короткометражек в соавторстве со сценаристом Робертом Рискином (партнёрство продолжалось до 1940, когда Рискина сменил Сидни Бакман. В 1933 приступил к съёмкам фильма «Это случилось однажды ночью», принёсшего славу и первый «Оскар». Ведущие артисты Роберт Монтгомери, Мирна Лой и др. отвергли предложения о съёмках под предлогом слабого, по их мнению, сценария; другие — из-за обязательств перед своими студиями, третьи — из-за того, что главная героиня по ходу фильма носит всего два костюма. В результате партнёршей к Кларку Гейблу пришлось взять малоизвестную Клодетт Колбер, взявшую в итоге «Оскара» за лучшую женскую роль. Всего же фильм получил пять «Оскаров», по всем ведущим номинациям. За этим следует череда успешных предвоенных фильмов — «Мистер Смит едет в Вашингтон», «Встречайте неизвестного» и оскароносные «Мистер Дидс переезжает в город», «С собой не унесёшь». У Капры снимались (и во многом обязаны ему успехом) такие звёзды, как Барбара Стэнвик, Гэри Купер, Кэри Грант.
В 1937 Капра снимает фантастическую сказку «Потерянный горизонт». Первоначально, Капра планировал снимать её в цвете, но так как ключевые для фильма сцены лавины в Гималаях были доступны только в чёрно-белой хронике, то и фильм был снят чёрно-белым. Бюджет фильма превысил первоначальную смету в полтора миллиона долларов почти вдвое. Первая авторская версия фильма длилась шесть часов; для первого просмотра Капра урезал её до трёх с половиной — и фильм провалился на пробных просмотрах. Режиссёр уничтожил фильм. В прокат пошла укороченная версия; спустя несколько лет, цензоры ещё раз укоротили фильм, вырезав 22 минуты «прокоммунистических» сцен из жизни мифического Шангри-Ла. Архивные копии со временем испортились, поэтому в современных, реставрированных изданиях фильма многие сцены заменены неподвижными кадрами.
В годы Второй мировой войны Капра работал на пропаганду США, выпустив восемь документальных военных фильмов. В 1944 он возвращается к комедии, сняв «Мышьяк и старые кружева» с Кэри Грантом. В 1946 снимает свой самый известный фильм, «Эта прекрасная жизнь» (который в гонке за «Оскарами» уступил «Лучшим годам нашей жизни»). Режиссёр продолжал снимать до 1961; его планы снимать научную фантастику в шестидесятые годы не реализовались.
Капра был женат дважды, имел трёх детей. Несмотря на то, что его фильмы тридцатых годов несут демократический заряд рузвельтского «нового курса», в частной жизни он был консерватором. В 1971 году Капра опубликовал автобиографию, которую исследователи считают, как минимум, не вполне правдивой. Своё имение в Калифорнии он завещал своей альма-матер, Калифорнийскому технологическому институту.