Fou el setè fill de Pierre Devienne i la seva segona esposa, Marie Petit. Probablement rebé la seva primera formació musical de l’organista Morizot a Joinville, i entre el 1776 i el 1778 fou alumne del seu germà gran, establert a Alemanya. Aquest darrer any s’enrolà al cos musical del regiment de cavalleria de la Royal Cravate. El 1779 estudià flauta amb el principal flautista de l’orquestra de l’Òpera, Félix Rault, i l’any següent entrà a formar part del conjunt de música de cambra al servei del cardenal de Rohan, on restà fins el 1785. El 1780 s’estrenà a París una composició seva, que suposà la primera interpretació d’un concert per a fagot al Concert Spirituel. Al final d’aquell mateix any, probablement, esdevingué músic de la banda de la Guàrdia Suïssa de Versalles. El 1781 s’uní als maçons i s’incorporà a l’orquestra maçònica de la Lògia Olímpica. La seva primera actuació com a solista, durant la qual realitzà el que probablement fou el seu primer concert per a flauta, tingué lloc a París el 1782. Del 1782 al 1785 fou intèrpret solista al Concert Spirituel, i el 1789 fou fagotista al Théatre de Monsieur. Si durant l’Antic Règim fou fagotista de l’Òpera, en el període de la Revolució formà part del cos de música de la Guàrdia Nacional, on a més de les seves funcions específiques impartí classes als fills dels soldats i participà en nombrosos festivals musicals amb l’esmentat cos de música. Aquesta organització musical esdevingué, el 1792, l’Escola Lliure de Música de la Guàrdia Nacional, el 1793 passà a ser l’Institut Nacional de Música i el 1795 es transformà finalment en el Conservatori de París, on Devienne ensenyà fins el 1802.
François Devienne gaudí d’una notable fama com a flautista. El virtuosisme que esgrimí en aquest intrument clogué el gust i l’estil de la flauta travessera del segle XVIII abans que aquest instrument fos transformat. Compongué diverses obres, tant de música escènica com de cambra (sonates, duos, trios, sobretot per a instruments de vent), i música vocal patriòtica. Fou també autor d’un popular mètode de flauta, el Nouvelle méthode théorique et practique pour la flûte (París, 1794).