Enseignant d’histoire-géographie, puis principal-adjoint, François Thiollet a forgé son engagement associatif puis politique autour des questions d’éducation, de démocratie et d’écologie et milite pour une école de la tête, du cœur et de la main, ouverte, émancipatrice et inclusive.
Il a d’abord fait ses armes en tant qu’élu local à Blois de 2008 à 2020. Il y a occupé le poste d’adjoint de quartier délégué à la jeunesse, puis celui de vice-président de la communauté d’agglomération Agglopolys, vice-président en charge de la collecte et de l’élimination des déchets. En 2020, François Thiollet est élu conseiller municipal de Valencisse dans le Loir et Cher.
Son engagement au sein des Verts puis d’Europe-Ecologie EELV le mène à être élu membre du conseil fédéral d’EELV en 2016 puis à intégrer le bureau exécutif du parti trois ans plus tard. Chargé du projet pour les élections présidentielles et législatives 2022, il devient co-trésorier du parti en 2021, puis secrétaire national adjoint du parti en 2022 aux côtés de Marine Tondelier.
Quinzième sur la liste des élections européennes de 2019, François Thiollet remplace Michèle Rivasi en tant que membre du Parlement européen après sa disparition soudaine, le 29 novembre 2023. Il s’engage à poursuivre les combats de sa prédécesseure au Parlement européen jusqu’au terme de ce mandat, notamment en faveur de la sobriété énergétique et matérielle plutôt qu’une dépendance nucléaire et extractiviste, la défense de la transparence dans la vie publique, de l’accès à l’information, de la santé environnementale, et la préservation des droits des peuples autochtones.