Ses études au conservatoire de Paris lui permettent de recevoir l’enseignement de prestigieux musiciens tels que Alfred Lavignac et César Franck. Il commence alors une brillante carrière de chef d’orchestre en dirigeant les orchestres de l’Opéra de Paris et de l’Opéra-Comique lors de nombreuses tournées en France (1890/92).
En 1898, il créé l’une de ses oeuvres les plus marquantes, « Le ballet des fleurs » qui sera jouée 150 fois au théatre de l’Olympia. A partir de 1907, il sera également critique musical dans l’Aurore et animera plusieurs tournées dont une en Russie.
En 1916, en pleine guerre, il fonde une revue « La musique » qui permettra de faire connaître au public 52 oeuvres de musiciens mobilisés, prisonniers ou morts pour la France.En 1921, il fonde et dirige le conservatoire américain de Fontainebleau qui formera de nombreux musiciens professionnels de haut niveau, puis il est engagé comme chef d’orchestre à la Radio.
En 1935, il dirige les manifestations musicales des « Fêtes du peuple » tandis qu’en 1942, il sera nommé vice-président de la SACEM (Société des Auteurs, Compositeurs et Editeurs de Musique).
Pour honorer son 80ème anniversaire, les membres de sa famille organisèrent en 1951 un concert exceptionnel réunissant 25 « Casadesus » musiciens. La presse relata amplement cette manifestation.
On lui doit de nombreuses oeuvres musicales dont la plus spectaculaire est « La chanson de Paris » créée en 1924.
Francis Casadesus eut un enfant avec Eugénie Vaux : Jules-Raphaël, journaliste et homme de lettre.