Este actor es, por encima de todo, un hombre de teatro. Alumno del legendario Jean Vilar, Marthouret ha participado en montajes de obras clásicas llevados a cabo por directores de la más rabiosa y prestigiosa vanguardia internacional. Su reiterada y casi obstinada labor en montajes de textos del teatro clásico, especialmente de Shakespeare, no le ha impedido lanzarse con autores mucho más actuales aunque no menos duros: Marguerite Duras, Fernando Pessoa, o Tourgueniev, por ejemplo.
François Marthouret es un asiudo colaborador del director Peter Brook, junto a él se ha enfrentado a retos como el Kaspar, de Peter Handke, Mesure pour Mesure y Timon d'Athenes, de Shakespeare y Ubú de Alfred Jarry.
También ha trabajado bajo la batuta del joven y consagrado Denis Lavaudant con una obra de Brecht, Dans la Jungle des Villes. Y junto a Antoine Vitez intervino en el montaje de La Muette, de Tchekov.
En su faceta de director teatral François Marthouret ha escogido textos de grandes autores. La Têmpete y Hamlet, de Shakespeare, Des Jours et des Nuits de Harold Pinter o Gertrude, de H. Soderberg, uno de sus autores favoritos.
En lo tocante a su actividad cinematográfica, Marthouret no se ha mostrado menos exquisito y ha seleccionado con cuidado los filmes y los realizadores a los que ha dado el "sí". Con Costa Gavras rueda L'Aveu y a las ordenes del veterano Michel Deville interviene en Dossier 51, La Petite Bande y Aux Petites Bonheurs. También colabora con Alain Tanner en Retour d'Afrique y con Véronique Aubry en Le Silence de l'Été.