Równocześnie szczególnym polem jego zainteresowań pozostawał ruch związkowy; Frachon działał na rzecz zjednoczenia francuskich związków pod sztandarem rewolucyjnego socjalizmu i połączenia walki o postulaty ekonomiczne z zaangażowaniem politycznym. Kilkakrotnie był aresztowany za udział w manifestacjach antyrządowych. W 1933 został sekretarzem generalnym CGTU. Za jego czasów związki między centralną a PCF ustaliły się jako wyjątkowo silne. Frachon, z ramienia związków zawodowych, uczestniczył w negocjacjach Umów z Matignon w 1936.
II wojna światowa Od początku istnienia komunistycznego ruchu oporu Frachon był jednym z jego przywódców, specjalizującym się w kwestii związków zawodowych. Doprowadził do ponownej unifikacji CGTU i CGT (po zerwaniu z 1939), został jednym z liderów zjednoczonej CGT. W sierpniu 1944 podpisał słynny apel do robotników paryskich wzywający ich do udziału w zbrojnym powstaniu. W bezpośrednich akcjach zbrojnych Frachon nigdy jednak nie brał udziału. W 1944 zaprezentował plan działania związków na pierwsze lata po zwycięskiej wojnie: udział w odbudowie gospodarki, czasowe odłożenie wielkich protestów.