Franka Potente a tout d'abord suivi des cours d'art dramatique à Munich, au sein de la Otto Falkenberg School, avant d'aller traîner ses guêtres à l'institut Lee Strasberg (mythique professeur de l'Actors' Studio) à New York.

Après un premier film en 1995 (Nach Fünf im Urwald), où son interprétation d'Anna lui vaut le Bayerischen Filmpreis du Meilleur espoir féminin, elle tourne deux téléfilms, puis revient au cinéma pour Die drei Mädels von der Tankstelle. Après un nouveau petit détour par la télévision, elle tient son premier rôle vedette dans Cours Lola cours de Tom Tykwer, celui de ladite Lola, énergique jeune femme aux cheveux rouges, qui court et court encore pour sauver la vie de son petit ami, promis à une mort certaine par des dealers revanchards. Plus important succès allemand de ces dix dernières années, le film remporte divers prix lors du Festival du Film de Berlin, dont le Filmband d'or, et Franka reçoit pour sa part le Prix du Public alors attribué pour la première fois, tout en gagnant de non négligeables galons de notoriété internationale.

Grâce à ce film, elle est également élue star de l'année 1998 à Berlin lors de l'European Film Promotion. Depuis, elle a tourné sous la direction de Doris Dörrie pour Bin ich schön ?, et a coiffé la casquette de serveuse de fast-food en quête du grand amour dans l'indépendant et sympathique Downhill City. Si ce film est sorti en France, ce n'est pas le cas du thriller d'action Schlaraffenland de Friedmann Fromm, mais c'est par contre celui d'Anatomie, film d'horreur très gore où Franka incarne une étudiante en médecine découvrant que l'université qu'elle fréquente abrite les obscures pratiques d'un cerle secret, et dont les victimes finissent en général sur la table de dissection... Montré au Festival de Cannes 2001, le film du fada Todd Solonz, Storytelling, nous montrait un bref instant Franka dans un petit rôle de monteuse de documentaires. Son premier film américain, tout de même.

Et l'actrice a depuis (re)tourné sous la direction de Tom Tykwer, dans la fable moderne The princess + the warrior - où elle incarnait une jeune infirmière essayant de retrouver l'homme qui l'avait sauvée de la mort - avant de participer à Blow de Ted Demme, où, aux côtés de Johnny Depp, elle trempe dans les premiers trafics de drogue à grande échelle des Etats-Unis des années 70. Désormais internationale, Franka est aujourd'hui la partenaire de Matt Damon dans le thriller de Doug Liman La mémoire dans la peau, tourné en partie à Paris.

Enfin, quatre films sont actuellement en post-production pour Franka Potente, dont le moindre n'est pas le nouvel opus (forcément barré) de Peter Greenaway, The Tulse Luper Suitcases. Et elle sera une clone d'elle-même dans Blueprint, que vient d'achever l'allemand Rolf Schübel.