Francesco Lanzillotta wurde in Rom geboren, schloss sein Dirigierstudium unter Luciano Pelosi am Konservatorium Santa Cecilia mit Auszeichnung ab und studierte ebenfalls Klavier und Cello. Er war von 2010 bis 2014 Erster Gastdirigent des Opernhauses von Varna in Bulgarien, von 2014 bis 2017 Chefdirigent des Orchestra Filarmonica Toscanini und von 2017 bis 2021 Musikdirektor des Opernfestivals von Macerata. Gastengagements führten ihn u. a. an Theater in Turin, Venedig, Neapel, Palermo, Rom, Florenz, Bologna, Verona, Mailand, Parma, Cagliari und Lecce. In Deutschland dirigierte er bereits an der Deutschen Oper Berlin und eröffnete die Spielzeit 2019/20 an der Semperoper Dresden. Weitere Aufträge führten ihn nach Zürich, Valencia, Paris, Brüssel, München und Lyon. Im Jahr 2022 debütierte er an der Wiener Staatsoper mit I puritani und dirigierte in Peking Le nozze di Figaro, in Budapest und Südkorea L´italiana in Algeri, Gianni Schicchi und La notte di un nevrastenico von Nino Rota in Montpellier.
Francesco Lanzillotta erhielt bereits Einladungen zu verschiedenen Festspielen und dirigierte zahlreiche Sinfoniekonzerte. Zu seinen jüngsten Engagements zählen La traviata an der Bayerischen Staatsoper in München, Guillaume Tell an der Opéra de Lausanne, die Gala Verdiano beim Festival Verdi in Parma, La vita è sogno am Teatro La Fenice, La Cenerentola am Teatro Filarmonico in Verona.