Franck Dion a exercé son activité dans plusieurs domaines. Après une formation de comédien, il se forme en autodidacte à la sculpture, au dessin et à la peinture. Il collabore avec des maisons d’édition, des magazines, réalise des décors pour le théâtre et conçoit aussi des animations pour des documentaires. En 2003, Franck réalise L’inventaire fantôme, son premier court métrage produit par Didier Brunner qui obtient, l’année suivante, le prix du jury Junior Canal J au Festival d’Annecy ainsi qu’une nomination au Cartoon d’or. Avec quelques amis, Il fonde en 2006 la société de productions PAPY3D. En 2008, il réalise son deuxième film, Monsieur COK, qui est largement diffusé dans les festivals du monde entier, dont le SUNDANCE FILM FESTIVAL et reçoit plusieurs distinctions.
Son court métrage Edmond était un âne produit par Papy3d, l’ONF et ARTE a obtenu, entre autres distinctions, le prix spécial du jury au festival d’Annecy 2012, le prix du meilleur film international au Shortshorts festival de Tokyo ainsi qu’une nomination au Cartoon d’or et aux Césars 2013 dans la catégorie meilleur film d’animation.
Son quatrième film, Une tête disparaît, remporte le cristal du court métrage au festival international du film d’animation d’Annecy 2016 ainsi qu’une vingtaine de prix internationaux parmi lesquels le prix du jury au festival de Palm Spring ou encore le grand prix du court métrage du festival de Miami. Le film est également shortlisté par l’académie des Oscars.
Il a également réalisé l’univers graphique de la fiction numérique ALIENARE (Seuil éditions) en collaboration avec Chloé Delaume ainsi que les Illustrations du jeu de société DIXIT DAYDREAMS (Libelud éditions).