W 1952 uzyskał doktorat z weterynarii, a w 1960 doktorat z nauk przyrodniczych. W 1953 przyjął francuskie obywatelstwo, zmienił imię i nazwisko na François Chapeville, podjął zatrudnienie w Centre national de la recherche scientifique.
W dziedzinie farmakologii odkrył i opisał właściwości hirudyny. Prowadził badania nad metabolizmem związków siarki. Odkrycia w tej dziedzinie wzbudziły zainteresowanie m.in. Fritza Lipmanna, który zaprosił Franciszka Chrapkiewicza w 1961 do współpracy w jego laboratorium na Uniwersytecie Rockefellera w Nowym Jorku. Tam dokonał kolejnego odkrycia: wyjaśnił mechanizm informowania tworzących się białek o tym, jaka ma być struktura powstającego organizmu. W 1962 wrócił do Francji, gdzie Jacques Monod doprowadził do mianowania go profesorem Sorbony i przydzielenia laboratorium badawczego. Tam rozszerzył swoje badania na mechanizmy funkcjonowania genomu, jak również na wirusologię roślin i embriologię. Przeszedł na emeryturę w 1991.
Prowadził wykłady w Paryżu, Orsay, Cambridge, Nowym Jorku, Lagos i Tokio. Pełnił różne funkcje w około 20 komitetach i radach naukowych, udzielał się jako ekspert i doradca na szczeblach ministerialnych. Autor i współautor ponad 200 publikacji.