Françoise Atlan est née le 27 juillet 1964 à Narbonne (France). Son père était un avocat juif berbère sépharade originaire de Béjaia (Bougie) en Algérie. Sa mère était une chanteuse classique ainsi qu’une professeure de piano. Comme la quasi-totalité des juifs d’Algérie ayant acquis la nationalité française pendant l’ère coloniale (décret n°136 dit décret Crémieux de 1870), le couple trouvera refuge en France à la déclaration d’indépendance de l’Algérie.
Françoise Atlan commence à étudier le piano dès l’âge de six ans avec sa mère. En 1984, en fin de cycle aux conservatoires de Saint-Étienne puis d’Aix-en-Provence, elle obtient ses diplômes de fin d’études avec un premier prix pour le piano et un second prix pour la musique de chambre. Elle étudie ensuite la musicologie à l’université d’Aix-Marseille où elle obtient le CAPES (certificat d’aptitude au professorat de l’enseignement du second degré) en musicologie. En parallèle, elle étudie les techniques du chant lyrique avec Andréa Guiot dans la classe de Régine Crespin à l’Opéra de Paris.
Françoise s’est spécialisée dans l’interprétation du répertoire des anciennes musiques traditionnelles arabo-andalouse, séfarade et ladino (musiques séfarades chantées en langue judéo-espagnole, elle s’essaye dans le Kabyle, avec un chanteur de la région natale de ses parents, un des piliers de la chanson Kabyle, Idir qu’elle interprète majestueusement.