Az estagel-i születésű Arago Perpignanban és Párizsban, az École Polytechnique-ban tanult, itt 23 évesen az analitikus geometria tanára lett. Később a párizsi csillagászati obszervatórium igazgatója és az Academie des Sciences titkára is volt. Aktívan politizált, 1848-ban, a forradalom utáni ideiglenes kormány hadügy- és tengerészeti minisztere, több reformot vezetett be. A francia gyarmatokon eltörölte a rabszolgaságot. 1820-ban a dán Orsted munkássága alapján kimutatta, hogy a rézdrót tekercs a rajta átvezetett áram hatására mágnesként vonzza a vasreszeléket, s e hatás az áram kikapcsolásakor megszűnik. 1824-ben kimutatta, hogy a forgó rézkorong megforgatja a fölé függesztett mágnestűt - később Faraday bizonyította be, hogy ezeket a jelenségeket az indukció okozza. Arago 1838-ban leírta, hogyan lehet összehasonlítani a fénysebességet különböző közegekben, de a bonyolult kísérletet nem tudta elvégezni. Még halála előtt azonban Fizeau és Foucault igazolta, hogy a fény sűrűbb közegben lassabban terjed. Arago kutatásai vezettek el a fény polarizációs törvényeinek felismeréséhez is. Ő találta fel a polariszkópot, s a fény kvarckristályban való polarizálásával alátámasztotta a fény hullámtermészetére vonatkozó feltevéseket. Megmérte különböző gázok sűrűségét és a vízgőz nyomását. A csillagászat terén Arago részt vett tanítványa, Le Verrier és az angol Adams közti vitában, amely a Neptunusz bolygó felfedezésének elsőbbségéről és annak elnevezéséről folyt. Arago 1845-ben javasolta Le Verrier-nek, hogy tanulmányozza az Uránusz mozgásának rendellenességeit, s a Neptunusz felfedezésekor felvetette, hogy azt Le Verrier-ről nevezzék el. 1853. október 2-án halt meg Párizsban.
