Hermano del también reconocido actor James Franco, Dave comenzó su carrera impulsado justamente por James, quien lo llevó a una clase de teatro cuando era estudiante y a partir de allí aprendió a pulir sus naturales dotes actorales.
Arrancó su amplia carrera cinematográfica con pequeños papeles en películas como "Superbad" (2007) y "Charlie St. Cloud" (2010). Sin embargo, su gran éxito en la gran pantalla se dio con un papel secundario en la película "21 Jump Street" (2012).
Dave Franco también ha estado prsente en producciones como "Fright Night" (2011), "Now You See Me" (2013) y su secuela "Now You See Me 2" (2016), "Neighbors" (2014) y su secuela "Neighbors 2: Sorority Rising" (2016), "Nerve" (2016), "The Disaster Artist" (2017) y "Day Shift" (2022).
Para 2020 quiso dar el salto definitivo en la industria del cine y dirigió su primera película titulada " The Rental", protagonizada por su esposa Alison Brie.