Membre de l'Entente Cycliste Montmarault Montluçon lorsqu'il est amateur, Florian Vachon commence sa carrière professionnelle en 2008 dans l'équipe Roubaix Lille Métropole. Il remporte sa première victoire professionnelle l'année suivante, lors d'une étape du Tour du Gévaudan.
Il rejoint en 2010 la formation Bretagne-Schuller. En avril, il remporte une étape du Circuit des Ardennes puis monte sur le podium de deux manches de la Coupe de France : il se classe deuxième du Grand Prix de Denain et gagne le Tour du Finistère. Le lendemain de cette course, il est cinquième du Tro Bro Leon, ce qui lui permet de prendre la première place du classement de la Coupe de France. Il conserve cette place jusqu'en septembre. Le ColombienLeonardo Duque prend alors la tête du classement à l'issue du Tour du Doubs. Duque remporte la Coupe de France devant Vachon, deuxième. Durant cette saison, Florian Vachon gagne également une étape de la Route du Sud.
En 2011, l'équipe Bretagne-Schuller devient une équipe continentale professionnelle, ce qui lui permet d'être invitée à participer à des compétitions de l'UCI World Tour. Florian Vachon prend ainsi part à Paris-Nice. Il finit sa saison 2011 le par le cyclo-cross de Bien Assis à Montluçon, où il termine à la septième position.
Il arrête sa carrière à l'issue de la saison 2020 et se reconvertit dans l'immobilier, ainsi que la construction et la rénovation de maisons, tout en restant actif dans le milieu du cyclisme au sein du comité régional Auvergne-Rhône Alpes[4].
