Franz Hartwig machte seine ersten Bühnenerfahrungen in der Jugendschauspielgruppe des Theaters Junge Generation in Dresden. Nach dem Abitur wollte er zunächst Bühnenmeister werden und arbeitete, nach einem zunächst nur für drei Monate geplanten Praktikum, insgesamt etwa ein Jahr in dieser Funktion an einem kleinen Privattheater in Berlin. Seine Schauspielausbildung absolvierte er ab 2006 an der Hochschule für Schauspielkunst „Ernst Busch“ in Berlin.[2][3]
2010 schloss er dort sein Studium mit dem Schauspieldiplom ab.[2] Hartwig erhielt außerdem eine Ausbildung in Pantomime und Operngesang (Tenor).
Außerdem arbeitete er an der Schaubühne mit den Regisseuren Patrick Wengenroth, David Marton, Friedrike Heller, Falk Richter und Àlex Rigola.[3] 2011 spielte er an der Schaubühne in der Uraufführung des Stücks Regen in Neukölln von Paul Brodowsky.[3] 2011 wurde mit dem Preis der „Best Performance“ beim Kontrapunkt-Festival in Polen für seine Rolle in Die Heimkehr des Odysseus (2011; Regie: David Marton) ausgezeichnet.[3]
Am TAK-Theater Aufbau Kreuzberg spielte Hartwig im März 2016 unter der musikalischen Leitung von Vincent Sebastian Andreas die Titelrolle in der Chor-Oper Hamlet.[4]
Im Januar 2016 war Hartwig im SaarbrückerTatort-Krimi Totenstille zu sehen.[5]
Er spielte den unangenehmen, ehemaligen Fremdenlegionär Marc Reichert, der seine gehörlose Schwester hasst. Seine Rolle war als „Bad Guy“ mit Familientrauma angelegt; Hartwig spielte die Rolle mit gelegentlichen Anklängen an Klaus Kinski.[6][7][8] Im Februar 2016 war Hartwig in der ZDF-Krimiserie SOKO Stuttgart in einer Episodenhauptrolle als Inhaber eines Comic-Ladens zu sehen.
Im Oktober 2016 war Hartwig außerdem in der ZDF-Fernsehkomödie Zwei verlorene Schafe, an der Seite von Andrea Sawatzki, zu sehen. Er spielte Thaddäus Gerlach, einen jungen evangelischen Pfarrer und Sohn des Bischofs Gerlach (Oliver Breite).[9] In dem ZDF-Fernsehkrimi Die Toten vom Bodensee – Die Braut (Erstausstrahlung: Mai 2017) spielte er den frischvermählten Bräutigam Christian Höflinger, dessen Braut nach der traditionellen Brautentführung erschlagen aufgefunden wird. In der 12. Staffel der ZDF-Serie Notruf Hafenkante (November 2017) hatte Hartwig eine Episodenrolle als Disponent einer HamburgerSpeditionsfirma, der in einem Kühlcontainer eingeschlossen wird und fast an Unterkühlung stirbt. Im März 2018 folgte eine Episodenrolle in der ZDF-Krimiserie Der Alte als Mitgründer und Tüftler eines Start-up-Unternehmens, das in die Insolvenz ging.[10]
In dem TV-Dokudrama Kaisersturz (2018) verkörperte er Kurt Hahn, den Berater und engsten Vertrauten des letzten ReichskanzlersMax von Baden.[11] In der deutsch-österreichischen TV-Serie Der Pass (2019) spielte er „mit einer unglaublichen Präsenz als böse schwarze Sonne im Zentrum“ den psychopathischen, „irren“ Serienkiller Gregor Ansbach.[12]
In Heinrich Breloers zweiteiligem TV-Dokudrama Brecht (2019) spielte Hartwig, an der Seite von Tom Schilling, Brechts Jugendfreund, den Maler und Bühnenbildner Caspar Neher.[13] In dem TV-Dreiteiler Unsere wunderbaren Jahre, der im März 2020 auf Das Erste ausgestrahlt wurde, verkörperte Hartwig den jungen Benno, der der schüchternen Fabrikantentochter Gundel Wolf (Vanessa Loibl) den Hof macht.[14][15] In der 7. Staffel der TV-Serie Morden im Norden (2020) übernahm Hartwig eine dramatische Episodenhauptrolle als scheinbar liebevoller, aber psychopathischer Betreuer des autistischen Sohnes einer tatverdächtigen, alleinerziehenden Mutter.[16] In dem zweiteiligen TV-Projekt Ferdinand von Schirach: Feinde nach Motiven von Ferdinand von Schirach, das im Januar 2021 erstausgestrahlt wurde, verkörperte er den vermeintlichen Entführer Georg Kelz, der mittels eines Waterboarding zum Folteropfer wird.[17][18] In der 3. Staffel der TV-Serie Charité (2021) übernimmt Hartwig als „rebellischer, freiheitsliebender“ Chirurg Dr. Curt Bruncken eine der Hauptrollen.[19][20]