Françoise Buffet-Arsenijevic est née à Paris. À l'âge de onze ans, elle entre au Conservatoire de Paris, où elle obtient les 1ers Prix de Piano et de Musique de chambre, puis entre en cycle de perfectionnement.

Elle est lauréate de concours internationaux : médaille d'or du concours Pozzoli 1975, Prix Viotti 1976. Elle entame alors une carrière de concertiste qui l'amène à se produire en récital ou avec orchestre dans le cadre de festivals en France et à l'étranger. Elle a déjà réalisé un grand nombre d'enregistrements pour la radio et la télévision, et enregistré trois disques compacts consacrés à Schumann, Liszt et Rachmaninov. Son disque " Schumann " a remporté le prix Découvertes 88 décerné par les auditeurs de France Musique.

Parallèlement à ses activités de concertiste, Françoise Buffet-Arsenijevic se consacre aussi à la formation de jeunes musiciens professionnels. Elle est professeur de piano à l'École Normale de musique depuis 1982 et chargée de cours au CNSMDP.​