Francis Leroi fait ses études au lycée Henri-IV puis obtient une licence de philosophie à la Sorbonne. Il fréquente en même temps le milieu de la Nouvelle Vague et devient l'assistant de Claude Chabrol en 1962 sur Landru. De 1964 à 1966 il dirige une rubrique théâtrale au journal Combat et réalise son premier film Pop Game (1966) dans lequel il mêle dénonciation politique et scènes érotiques. Dans les années 70 il devient réalisateur et producteur de films pornographiques.