Fils du fondateur de la société de secours mutuel Suisse Assistance (ASS) et du médecin Suzanne Simonsen, François-Xavier Bagnoud a grandi dans un milieu privilégié. Cependant, il décide très jeune d'utiliser sa fortune pour lutter contre la pauvreté et les injustices sociales.
En 1971, à l'âge de 21 ans, François-Xavier Bagnoud se rend aux États-Unis pour y étudier le droit international et le développement économique. En 1973, il part pour le Cambodge en tant qu'observateur des Nations Unies lors du retrait des forces nord-vietnamiennes de Phnom Penh. La situation humanitaire qui s'y déroule alors marque profondément FXB et l'amène à se consacrer à l'aide humanitaire.
En 1975, il fonde la Fondation François-Xavier Bagnoud (FXB) avec l'objectif d'aider les personnes les plus défavorisées à s'intégrer dans la société et à assurer leur indépendance. La fondation opère sur 5 continents et aide notamment des milliers de femmes cambodgiennes victimes de violence sexuelle, des réfugiés congolais, des enfants défavorisés en Inde et au Népal, ainsi que des populations pauvres et marginalisées à travers le monde.
En 1982, FXB crée le programme "Giving Hands", qui vise à aider les personnes handicapées à s'intégrer pleinement dans la société grâce à l'apprentissage d'une métier adapté.
En 1984, il épouse Mireille Delmas-Marty, une juriste française spécialisée en droit pénal et droits de l'homme. Ils ont ensemble trois enfants : Jean-Pascal, Marie-Claire et Olivier.
En 1996, FXB est décoré de la Légion d'honneur par le président français Jacques Chirac. En 2005, il reçoit la plus haute distinction suisse, l'ordre du Saint-Esprit.
Le 3 janvier 1994, François-Xavier Bagnoud meurt des suites d'une longue maladie à Lausanne. Cependant, sa fondation continue de fonctionner et a déjà aidé plus de 10 millions de personnes dans le monde depuis sa création.