Родился в Париже, в семье итальянского скульптора Б.К.Растрелли (см. РАСТРЕЛЛИ, БАРТОЛОМЕО КАРЛО). В 1716 вместе с отцом, приглашенным на русскую службу, приехал в Петербург. В 1725–1730 учился за границей, скорее всего в Италии.

Первой самостоятельной работой молодого зодчего (до этого он исполнил порученный отцу проект паркового обустройства мызы Стрельна) был дом молдавского господаря А.Кантемира в Петербурге (1721–1727). Назначенный в 1730 придворным архитектором императрицы Анны Ивановны, спроектировал для нее деревянный дворец на берегу Яузы (Анненгоф в Лефортово; не сохранился), а также новый, т.н. третий Зимний дворец в Петербурге (1732–1736). В 1736–1740 построил для графа Бирона дворцы в Рундале (Руентале) и Митаве (Елгаве) в Курляндии (ныне Латвия). Наиболее значительной среди ранних произведений Растрелли был деревянный Летний дворец в Петербурге (основные работы 1741–1744), впоследствии разобранный при возведении Инженерного замка. Для всех этих построек характерно еще весьма сдержанное барокко с достаточно плоскостными фасадами и умеренным применением скульптуры; не отходя слишком далеко от архитектуры петровского времени в смысле умеренного декора, Растрелли вместе с тем сохраняет и даже усиливает (особенно в Летнем дворце) свойственный ей пространственный размах. Умению мыслить масштабно-пространственно, в широком ландшафте, способствовал его дар художника-графика (чертежи и эскизы Растрелли принадлежат к шедеврам европейского архитектурного рисунка 18 в.).

Высший расцвет творчества мастера наступает в середине века. В 1745–1757 он руководит работами по перестройке царских резиденций в Петергофе (ныне Петродворец) и Царском Селе (ныне Пушкин). Связав прежние постройки в целостные ансамбли, он объединяет их общим ритмом с помощью фасадов громадной протяженности и внутренних парадных анфилад, которым подчиняется – по принципу «галереи-блока» – вся планировка. В Петергофе зодчий преобразовал и значительно увеличил Большой дворец, создав заново почти всю внутреннюю отделку. Особой грандиозностью и великолепием отличается царскосельский Большой дворец, также практически созданный заново; барокко достигает здесь предельной пластической пышности в сложном чередовании колонн, оконных проемов, скульптур и архитектурного декора; большую роль, что вообще характерно для работ мастера, играет раскраска стен (в данном случае – интенсивно-бирюзовая). Во всех случаях поразительная роскошь внутреннего дизайна (с обилием зеркал, золоченой резьбы, декоративной живописи и т.д.) сочетается с необычайной – и в то же время продуманной – масштабностью. Изыск и масштаб сливаются воедино и в обустройстве парадных подъездов к зданиям и парковых территорий (в царскосельском парке Растрелли, в частности, завершил начатый С.И.Чевакинским павильон «Эрмитаж» и построил «Грот»). В 1754–1762 по проектам Растрелли возводился новый Зимний дворец, который также поражает союзом живописной роскоши фасадной пластики и общего силуэта с логической строгостью планировки, зримо подчиняющей себе огромную городскую территорию.

Среди других произведений Растрелли – Воронцовский (1749–1757) и Строгановский (1752–1754) дворцы в Петербурге. Помимо дворцовой архитектуры мастер радикально обновил русское церковное зодчество: в 1747–1750 он создал проект воссоздания обрушившегося шатра Воскресенского собора Новоиерусалимского монастыря под Москвой (позднее украсив интерьер собора богатым лепным убранством), а также проект Андреевского собора в Киеве, строительство которого в 1748–1767 вел И.Ф.Мичурин. Самым крупным из его церковных сооружений, равно как и последним большим произведением, явился Смольный монастырь в Петербурге (1748–1764) с жилыми корпусами и храмами, скомпонованными в ансамбль вокруг центрального Воскресенского собора; последний, как и Андреевский храм в Киеве, центричен в плане, сочетая западные барочные новации с традиционным русским пятиглавием.

С приходом к власти Екатерины II мода на барокко ушла, и Смольный монастырь, хотя уже и сложившийся как ансамбль, остался недостроенным (в частности, не была возведена задуманная Растрелли гигантская колокольня). Перестав получать заказы, мастер вышел в 1763 в отставку с поста обер-архитектора. В 1764 отделывал бироновские дворцы в Митаве и Руентале. В 1762 и 1767 наезжал в Италию в надежде улучшить свои дела (в том числе путем вывоза картин итальянских художников для продажи в Россию).

Умер Растрелли в Петербурге в 1771.

Денисов Ю., Петров А. Зодчий Растрелли. Материалы к изучению творчества. Л., 1963
Овсянников Ю.М. Ф.Б.Растрелли. Л., 1982