Kafka nació en Praga el 3 de julio de 1883 en el seno de una familia judía. Sus padres eran Hermann Kafka (1852-1931) y Julie Löwy (1856-1934).
Su padre, Hermann, era originario de Wossek, aldea de población mayoritariamente judía checo-hablante, cerca de Písek, en la región de Bohemia del Sur. Originario de una familia rural judía de carniceros, con frecuentes problemas económicos, tras trabajar como representante de comercio, se estableció por su cuenta en Praga en 1881, regentando un negocio textil en la Zeltnergasse (Celetná ulice) 12, que contaba con 15 empleados cuando el pequeño Franz nació. Utilizaba un grajo (kavka, en checo) como emblema comercial.
La madre de Franz, Julie, nacida en Podiebrad an der Elbe, era de familia germano-hablante perteneciente a la burguesía judeoalemana. Era hija de Jakob Löwy, un próspero fabricante de cerveza. Provenía, por tanto, de una familia mucho más próspera que la de su marido y tenía una educación más refinada. En su ámbito había profesores universitarios, bohemios y artistas.
El matrimonio se instaló en Praga y pasó a formar parte de la alta sociedad. Desde el comienzo, quien marcó la pauta de la educación de Franz fue el padre que, como resultado de su propia experiencia vital, insistió en la necesidad del esfuerzo continuado para superar todas las dificultades de la existencia, siempre desde una actitud permanente de autoritarismo y prepotencia hacia sus hijos. La madre quedó relegada a un papel secundario en el aspecto educativo.
El pequeño recibió su nombre de pila en honor al emperador Francisco José I. Era el mayor de seis hermanos. Dos de ellos, Georg y Heinrich, fallecieron a los quince y seis meses de edad, respectivamente, antes de que Franz cumpliera los siete años. Tuvo tres hermanas llamadas Gabriele ("Elli") (1889–1941), Valerie ("Valli") (1890–1942), y Ottilie ("Ottla") (1891–1943). Tras la ocupación de Checoslovaquia, los nazis llevaron a las tres hermanas al ghetto de Łódź. De allí llevaron a Ottilie al campo de concentración de Theresienstadt y el 7 de octubre de 1943 al campo de exterminio de Auschwitz, donde murió ese mismo día en las cámaras de gas, igual que otras 1.318 personas que también acababan de llegar. Las otras dos hermanas también perecieron en el Holocausto.
Las relaciones con sus hermanos constituyeron una experiencia singular en la formación del carácter de Franz, especialmente en lo que respecta a Georg y Heinrich, por cuya muerte se sintió culpable en cierto sentido al vincularla con sus deseos de que desapareciesen, motivado por sus celos.
Como muchos praguenses en aquella época, Franz Kafka hablaba checo y alemán, en su caso desde la primera infancia, por ser las lenguas maternas de su padre y madre, respectivamente. Posteriormente adquirió conocimientos de francés y cultura francesa. Entre sus autores favoritos estaban Flaubert, Dickens, Cervantes y Goethe.
Cursó sus estudios primarios entre 1889 y 1893, en la Deutsche Knabenschule, ubicada en Masný trh / Fleischmarkt, actualmente Masá unica. Sus padres tenían poco apego a las tradiciones judías y, aparte de la celebración del Bar Mitzvah, al cumplir Franz los 13 años acudía a regañadientes apenas cuatro veces al año a la sinagoga, acompañado de su padre.
Cursó la educación secundaria, entre los diez y los dieciocho años, en el riguroso Altstädter Deutsches Gymnasium («Instituto de Enseñanza Media Imperial Real»), situado en el interior del Palacio Kinsky, en la Staroměstské náměstí («Plaza de la Ciudad Vieja»).
Durante los últimos años de su adolescencia se hizo miembro de la Freie Schule («Escuela Libre»), una institución anticlerical; leía ávidamente a Nietzsche, Darwin y Haeckel, sentía verdadero entusiasmo por el socialismo (especialmente en lo que se refiere al ideal de solidaridad) y el ateísmo. Por lo demás, sus notas sobresalían de la media de sus compañeros. Entabló una gran amistad con un compañero de clase, Oskar Pollak, con el que compartía el interés por las ciencias naturales y la historia del arte.
Hacia los 14 años (1897-1898), Kafka realizó sus primeros intentos como escritor. Aunque los destruyó, llegó a percibir la diferencia entre sus trabajos y los de sus compañeros de clase, sobre todo en el aspecto formal.
Aprobó su examen de Bachillerato en 1901.
Comenzó a estudiar Química en la Universidad de Praga, pero solo aguantó dos semanas. A continuación, probó también en Historia del Arte y Filología alemana, pero finalmente, y obligado por su padre, estudió Derecho. El profesor Alfred Weber (hermano de Max Weber), que explicaba sociología, ejerció una enorme influencia sobre Kafka y dirigió, al final de la carrera, su tesis doctoral. A Kafka le impresionó la forma en que Weber analizaba la sociedad industrial y sus peligros. Obtuvo el doctorado en leyes el 18 de junio de 1906.
Como estudiante tuvo un papel activo en la organización de actividades literarias y sociales, como miembro del club Lese- und Redehalle der Deutschen Studenten. Promocionó representaciones para el teatro judeoalemán. En sus relaciones sociales, Franz temía ser percibido de manera repulsiva tanto física como mentalmente. Sin embargo, impresionaba a los demás con su aspecto infantil, pulcro y austero, su conducta tranquila y fría y su gran inteligencia, además de su particular sentido del humor. Desde 1905 se vio obligado a frecuentar los sanatorios como resultado de su debilidad física.
Al terminar la carrera de Derecho en 1906 realizó un año de servicio obligatorio (sin remuneración) en los tribunales civiles y penales, con funciones administrativas. Tras ello, ingresó como pasante, también sin retribución, en una agencia italiana de seguros de accidentes laborales (Assicurazioni Generali); fue entonces cuando comenzó a escribir. Tras abandonar la compañía de seguros en 1908, consiguió un trabajo en la compañía Arbeiter-Unfall-Versicherungs-Anstalt für Königsreich Böhmen; en ella estuvo hasta su jubilación anticipada en 1922. Aunque el padre de Kafka se refería a este trabajo como "Brotberuf", un empleo tan sólo para pagar las facturas, a Franz le permitió dedicarse a escribir gracias al horario más restringido que tenía respecto de la ocupación anterior. Con todo, este trabajo burocrático, en el que Kafka se desempeñó de forma competente y en el que fue ascediendo progresivamente, fue una fuente primordial de temas para su obra literaria.
Entre 1909 y 1912 realizó varios viajes al extranjero: Riva (1909), París (1910), otra vez a Italia y París (1911) y Weimar (1912).
En 1912 Kafka tomó conciencia de ser escritor. Escribió en ocho horas Das Urteil (El juicio) y a finales de noviembre de 1912 terminó su obra Contemplación (Betrachtung), una colección de 18 relatos que habían aparecido previamente dispersos en diversos medios. La aparición de este libro le dio a conocer como escritor ante la sociedad en general.
En 1913 escribió su libro inicial Consideración y en 1915 el famoso relato La metamorfosis. En 1917 se le diagnosticó tuberculosis, lo que le obligó a mantener frecuentes períodos de convalecencia, durante los cuales recibió el apoyo de su familia, en especial de su hermana Ottilie, con quien tenía mucho en común. En 1919 terminó los catorce cuentos fantásticos (o catorce lacónicas pesadillas) que componen Un médico rural.
Un tema de gran importancia en su obra es su relación con un padre autoritario. En la intimidad, éste no dejó nunca de menospreciar a su hijo y hasta el año 1922 lo tiranizó. De ese conflicto y de sus tenaces meditaciones sobre las "misteriosas misericordias" y las ilimitadas exigencias de la patria potestad, declaró el propio Kafka que procedía toda su obra, incluyendo en particular su célebre Carta al padre, nunca publicada en vida.
Entre 1913 y 1917 mantuvo una relación difícil con Felice Bauer, que dio origen a una correspondencia de más de 500 cartas y tarjetas postales. Su falta de reacción ante el manuscrito de La metamorfosis llevó a Kafka a un profundo abatimiento. Aunque llegó a presentar una solicitud de matrimonio en junio de 1913 para casarse con ella, al final no lo hicieron. Ya en el otoño de ese mismo año, se produjo una primera ruptura, ocasionada al conocer a G.W, la mujer identificada como «la suiza» en sus diarios, durante su estancia en el sanatorio de Riva.
Después de esto, Kafka intentó trasladarse a Berlín, pero el estallido de la Primera Guerra Mundial se lo impidió. No fue movilizado por sus problemas de salud. Durante la segunda mitad de 1914, escribió un antecedente de El proceso (Fragmento de Josef K.) y la narración En la colonia penitenciaria.
Como consecuencia de la guerra, el marido de su hermana Elli tuvo que incorporarse al ejército, por lo que Kafka tuvo que hacerse con la dirección de la fábrica de la familia y su hermana trasladarse a vivir a la casa familiar. Esto obligó a Kafka a tener que alquilar una habitación. Como consecuencia de todo ello no escribió nada durante casi año y medio, desde octubre de 1914.
Deprimido por estos acontecimientos, intentó reconciliarse con Felice ayudado por Grete Bloch, con quien mantenía una relación que daría lugar a un hijo. En julio de 1917 se comprometieron nuevamente en matrimonio, pero otra vez la boda no llegó a consumarse. En diciembre se separaron definitivamente.
La noche del 12 al 13 de agosto se le manifestó una hemoptisis que confirmó una tuberculosis pulmonar. Durante su estancia en Schlesen para asistir a un sanatorio conoció a la joven Julie Wohryzek, con la que se prometió en matrimonio. La extracción social no burguesa de la chica puso en contra de la relación al padre de Kafka, quien en su texto Carta al padre (Brief an den Vater) lanza una fuerte diatriba contra su progenitor haciendo referencia a la historia de su niñez y adolescencia y al cúmulo de carencias vividas por su culpa. La relación con Julie se rompió en noviembre de 1919.
En otoño de 1920 escribió numerosas piezas narrativas del género de las parábolas aforísticas. Como consecuencia del empeoramiento de su estado general de salud, pasó gran parte de 1921 y 1922 en distintos sanatorios. Durante los tres meses que pasó en Meran en la primavera de 1922 consolidó por vía epistolar su relación con la escritora, traductora y periodista checa Milena Jesenskà, casada, a quien había conocido a principios de 1920.
Entre diciembre de 1920 y septiembre de 1921 estuvo en el sanatorio de Matliary, etapa en la que conoció a un amigo que lo sería por el resto de su vida, Robert Klopstock. Hasta 1923 escribió, entre Praga y Berlín, una docena de relatos.
En julio de 1923 estuvo en una colonia judía de vacaciones en Müritz, a orillas del Báltico, donde conoció a Dora Diamant, una joven periodista de 25 años descendiente de una familia judía ortodoxa que había huido de su pueblo natal. Fue ella quien le convenció de renunciar a un viaje programado a Palestina para octubre. Más tarde se trasladó a Berlín, con la esperanza de distanciarse de la influencia de su familia y concentrarse en su obra. Allí vivió con Dora, quien se convirtió en su compañera y tuvo mucho que ver en el interés de Kafka por el judaísmo.
En la navidad de 1923, Kafka contrajo una pulmonía que al final le obligó a regresar al hogar paterno en Praga en marzo de 1924. Al agravarse la enfermedad ingresó en el sanatorio de Wiener Wald, cerca de Viena, donde sufrió un ataque de tuberculosis de laringe, lo que hacía que el tragar los alimentos le resultara muy doloroso, de manera que en sus últimas semanas se alimentó principalmente de líquidos. Se le trasladó a la clínica universitaria de la capital y a finales de abril al sanatorio Dr. Hoffmann de Kierling, donde falleció el 3 de junio. Le enterraron el 11 de junio en la parte judía del Nuevo Cementerio de Praga-Žižkov.
En sus diarios y cartas se quejaba frecuentemente de insomnio y dolores de cabeza. Fue un partidario de la dieta vegetariana y del naturismo. Se dice que consumía grandes cantidades de leche sin pasteurizar, lo que pudo ser el factor desencadenante de su tuberculosis en 1917. No hay coincidencia de pareceres sobre los más que probables trastornos psicológicos de Kafka. En sus cuadernos íntimos él habla de "demonios", "derrumbamiento", "embates", "desamparo", "persecución", "soledad", "asalto a las últimas fronteras terrenales", "agobiante observación de uno mismo" y muchas otras expresiones más que aluden a un mundo oscuro, desconcertante y desconocido. Kafka fue un ser atormentado y complejo, pero también a su manera gozó de la vida con una intensidad fuera de lo común.
Kafka sólo publicó algunas historias cortas durante toda su vida, una pequeña parte de su trabajo, por lo que su obra pasó prácticamente inadvertida hasta después de su muerte. Poco antes de su muerte, le dijo a su amigo y albacea Max Brod que destruyera todos sus manuscritos. Brod no le hizo caso y supervisó la publicación de la mayor parte de los escritos que obraban en su poder. La compañera final de Kafka, Dora Diamant, cumplió sus deseos pero solo en parte. Dora guardó en secreto la mayoría de sus últimos escritos, incluyendo 20 cuadernos y 35 cartas, hasta que la Gestapo los confiscó en 1933. Actualmente prosigue la búsqueda de los papeles desaparecidos de Kafka a escala internacional.
Los escritos de Kafka pronto comenzaron a despertar el interés del público y a obtener alabanzas por parte de la crítica, lo que posibilitó su pronta divulgación. Su obra marcó la literatura de la segunda mitad del siglo XX. Todas sus páginas publicadas, excepto varias cartas en checo dirigidas a Milena, se encuentran escritas en alemán.
En su obra a menudo el protagonista se enfrenta a un mundo complejo, que se basa en reglas desconocidas o incomprensibles. El adjetivo kafkiano se utiliza precisamente para describir situaciones similares. En ocasiones usaba el pseudónimo de Yerba amarga, supuestamente los días de mayor hastío o desazón.