Francesc Vallverdú i Canes neix a Barcelona el primer de desembre de 1935, al si d'una família menestral i catalanista. Tot i que li interessaven més les lletres, finalment es decanta per la carrera de Dret. A la universitat fa amistat amb personatges com Jordi Solé Tura, August Gil Matamala i Salvador Giner, entre d'altres, i entra en contacte amb els cercles estudiantils literaris antifranquistes. En aquest ambient comença a escriure poesia de protesta i denúncia social i publica els primers versos a la Quarta antologia poètica universitària (1952-1956), iniciada per Albert Manent i altres activistes.

El 1959 s'afilia al PSUC i l'any següent comença a treballar a l'editorial Alcides, on exerceix de redactor editorial. L'any 1960 guanya el Premi Joan Salvat-Papasseit pel seu primer llibre de poesia, Com llances (1961). L'èxit d'aquest primer recull l'esperona a continuar escrivint, i segueix amb Qui ulls ha (1962) i Cada paraula un vidre, que és guardonat amb el premi Carles Riba el 1965, però que per motius de censura no apareixerà fins al 1968. Amb aquests reculls, de marcat caràcter combatiu, social i polític, és considerat un dels impulsors i una de les veus catalanes més representatives del realisme social en poesia.

El 1961 es casa amb Carme Vilaginés, que havia conegut en les ballades de sardanes i amb qui feia anys que festejava. Comença a exercir l'advocacia, però cap al 1966 abandona la professió, després d'entrar a treballar a Edicions 62 com a tècnic editorial i assessor lingüístic. Al mateix temps col·labora habitualment en diverses publicacions culturals i polítiques, com Serra d'Or i la revista clandestina Nous Horitzons, originàriament editada a Mèxic pel PSUC, en la qual és secretari de redacció a l'interior. Fruit d'una beca internacional sorgeix el seu primer assaig, L'escriptor català i el problema de la llengua (1968), que té una bona acollida pel seu tractament renovador de temes com el bilingüisme i l'evolució de la llengua literària. Aquest treball, traduït al castellà el 1971, l'introdueix al món de la sociolingüística, que tot just començava a difondre's als Països Catalans. Publica, amb força èxit, els assajos Dues llengües, dues funcions? (1970) i El fet lingüístic com a fet social (1973), premi Octubre-Joan Fuster d'assaig del 1972, reeditats diverses vegades. A la fi de la dictadura franquista apareix La normalització lingüística a Catalunya (1979), ja amb propostes de política lingüística. A continuació publica Aproximació crítica a la sociolingüística catalana (1980), El conflicto lingüístico en Cataluña: historia y presente (1981), L'ús del català: un futur controvertit (1990), Velles i noves qüestions sociolingüístiques (1998) i altres estudis.

Quant a la seva poesia, a partir de la dècada de 1970 amplia els continguts a temes més lírics i metafísics, i apareix amb més freqüència el jo del poeta. Publica Somni, insomni (1971), Retorn a Bílbilis (1974), premi Ausiàs March de Gandia del 1973, i el volum compilatori Poesia 1956-1976 (1976). Més endavant apareixen els reculls Regiment de la cosa pública (1983), Leviatan (1984), Festival amb espills de Ramon Roig (1989) i Encalçar el vent (1995). Alguns poemes seus han estat traduïts a l'anglès, el francès, l'italià, el neerlandès, el portuguès i el txec, i el seu nom apareix en nombroses revistes i antologies poètiques.

Com a investigador, a més dels estudis que publica, desplega una activitat important en la tasca de divulgar la metodologia de la sociolingüística aplicada al català. En aquest sentit és un dels fundadors, l'any 1973, del Grup Català de Sociolingüística, que presideix entre 1991 i 1999, després d'Antoni M. Badia i Margarit. També ha impulsat i dirigit l'anuari Treballs de Sociolingüística Catalana (1977-2002), ha estat cap dels serveis lingüístics de la Corporació Catalana de Ràdio i Televisió (1985-2006), membre del Consell Social de la Llengua Catalana de la Generalitat de Catalunya (1991-1999), i assessor lingüístic del Gran Larousse Català (1987-1993).

Per la seva traducció al català del Decameró de G. Boccaccio, publicada el 1984, rep el prestigiós guardó Ente Nazionale Giovanni Boccaccio de Florència del 1988. També ha traduït obres de Pietro Aretino, Italo Calvino, Alberto Moravia, Cesare Pavese i Leonardo Sciascia.

El 1986 rep la Creu de Sant Jordi en reconeixement a la seva trajectòria, i el 1990 el Premi Nacional de Periodisme de la Generalitat de Catalunya, per l'article en català més important de l'any, concedit per l'article "L'alarmisme, un recurs contraproduent", publicat al Quadern del diari El País el dia 1 de març de 1990. Va ser director de l'Enciclopèdia de la llengua catalana (1999-2002), i des del 2004 president de la Fundació Congrés de Cultura Catalana. Va ser membre de la Secció Filològica de l'Institut d'Estudis Catalans, i des de 2007 va tenir càrrec de delegat del president per a les Societats Filials. Membre de l'Associació d'Escriptors en Llengua Catalana des de gairebé els seus inicis, en fou soci d'honor des del 2010.

El 2009 l'editorial Lleonard Muntaner publica la seva obra poètica completa, Temps sense treva, amb un pròleg-estudi d'Àlex Broch i que inclou el poemari inèdit Quadern de bitàcola.

Francesc Vallverdú Canes mor el 12 de juny de 2014 a Barcelona, a l'edat de setanta-vuit anys.