فریدون رهنما دوم خرداد ۱۳۰۹ در تهران و در یک خانواده سرشناس و متمول ایرانی به دنیا آمد. مادرش، زکیه حائری، نوه شیخ عبدالله مازندرانی (رحمت علیشاه) بود و پدرش نیز زین العابدین رهنما، سیاستمدار، نماینده مجلس، نویسنده، مفسر و مترجم قرآن بود. فریدون رهنما در ۴ سالگی به دنبال تبعید پدرش به لبنان (بعد از اختلاف با رضاشاه در سال ۱۳۱۳)، به همراه خانواده به بیروت رفت و بعد از هفت سال به تهران بازگشت و در دبیرستان فیروز بهرام درس خواند. در سال ۱۳۲۳ به فرانسه رفت و به تحصیل در رشته ادبیات در دانشگاه سوربن پرداخت. در سال ۱۳۲۶ نخستین دفتر شعرش را به زبان فارسی با عنوان «هیچ» با نام مستعار «کوچه» منتشر کرد. «منظومه برای ایران» نام نخستین دفتر شعر رهنما به زبان فرانسوی بود که با نام کاوه طبرستانی توسط انتشارات پی یرسگرس در پاریس در سال ۱۹۵۰ منتشر شد. رهنما در سال ۱۹۵۹ مجموعه اشعار «سرودهای کهنه» (Poems Anciens) را با مقدمه‌ای از پل الوار شاعر سورئالیست فرانسوی در پاریس منتشر کرد. «آوازهای رهایی» نیز نام آخرین دفتر شعر او به زبان فرانسوی بود که در سال ۱۹۶۸ منتشر شد.
رهنما در سال ۱۳۳۶ پس از پایان تحصیلات دانشگاهی خود در دانشکده ادبیات سوربن و فارغ‌التحصیلی از مدرسه فیلمسازی پاریس به ایران بازگشت و در کتابخانه مجلس شورای ملی مشغول به کار شد. کتاب واقعیت گرایی فیلم، پایان‌نامه تحصیلات سینمایی اوست که در سال ۱۳۵۱ به وسیله انتشارت بوف در ایران منتشر شد. رهنما با اینکه عشق ساختن فیلم داشت اما کار در فضای فیلم‌فارسی برای او قابل تحمل نبود. خود در گفت و گویی در این باره گفته است: «با آنکه به من پیشنهادهایی برای ساختن فیلم شد، ترجیح دادم بروم و در یک کتابخانه کتابدار شوم.»
با این حال رهنما موفق شد در سال ۱۳۳۹ نخستین فیلم خود یعنی مستند "تخت جمشید" را با سرمایه شخصی اش بسازد. در این فیلم رهنما با نگاه شاعرانه‌ای در دل ویرانه‌های تخت جمشید، به دنبال سازندگی و شناخت هویت تاریخی ایرانی است. فیلم بعدی وی "سیاوش در تخت جمشید"، که در سال ۱۳۴۶ ساخته شد با واکنش‌های غالباً منفی منتقدان سینمایی ایرانی آن روزگار مواجه شد و به عنوان اثری "روشنفکرانه" و "فضل فروشانه" به آن حمله شد. منتقدان، فیلم رهنما را پر از عیب و بدون خلاقیت و تخیل ارزیابی کرده و آن را "هذیان هاً و "کابوس"‌های فیلمسازی دانستند که نه شناختی از شاهنامه فردوسی داشت و نه قهرمانان آن را درست می‌شناخت. با این حال فیلم مورد تحسین برخی صاحب نظران غربی از جمله هانری لانگلوا فیلم شناس برجسته فرانسوی و مدیر سینما تک پاریس و هانری کوربن فیلسوف و ایران شناس مشهور فرانسوی قرار گرفت و توانست جایزه ژان اپستاین برای پیشبرد زبان سینما را از جشنواره لوکارنو در سال ۱۹۶۶ دریافت کند. فیلمبرداری فیلم "پسر ایران از مادرش بی خبر است" در سال ۱۳۴۸ آغاز شد اما نزدیک به پنج سال طول کشید تا در سا ل ۱۳۵۳ آماده نمایش شود. اولین نمایش این فیلم در خرداد ۱۳۵۴ در سینماتک پاریس بود که هانری لانگلوا، مدیر سینما تک و فیلم شناس برجسته فرانسوی آن را معرفی کرد و پس از آن در تیرماه همان سال، برای نخستین بار در جشنواره توس در ایران به نمایش درآمد.
فریدون رهنما در شکل گیری بخش پژوهش و مستند تلویزیون ملی ایران، جریان سینمای آزاد و تأسیس مدرسه عالی تلویزیون و سینما نقش مهمی داشت. او به همراه فرخ غفاری از مدرسان مدرسه عالی تلویزیون و سینما بود. با تأسیس تلویزیون ملی ایران در سال ۱۳۴۶، فریدون رهنما نیز جذب تلویزیون شد و بخش مستندسازی و پژوهش در مورد ایران زمین را راه انداخت. به کوشش او در همین بخش بود که سینماگرانی چون محمدرضا اصلانی، ناصر تقوایی، منوچهر طیاب، هژیر داریوش و پرویز کیمیاوی توانستند نخستین فیلم‌های مستند خود را بسازند. فیلم‌هایی چون «جام حسنلو»، «بادجن»، «یا ضامن آهو»، «تپه‌های قیطریه» و «چه هراسی دارد ظلمت روح» محصول همین دوره است و زیر نظر فریدون رهنما ساخته شده‌اند. نوآوری‌های زبانی رهنما حتی در ترجمه واژگان سینمایی نیز دیده می‌شود. او نخستین کسی بود که واژه‌های سینمایی فارسی را به جای واژه‌های انگلیسی و فرانسوی پیشنهاد کرد. نما به جای پلان یا شات، نمای درشت به جای کلوزآپ، نمای دور به جای لانگ شات و راه دوربین به جای تراولینگ شات، از ابداعات رهنما در این زمینه است. رهنما در ۱۷ مرداد ۱۳۵۴ در ۴۵ سالگی بر اثر بیماری مغزی در پاریس درگذشت.