François Charles du Barail appartient à une lignée militaire, il est né à Versailles où son père Charles du Barail est chef d'escadron. Il passe son enfance dans la ville prestigieuse de Louis XIV. Il rêve d'appartenir plus tard aux gardes du corps de la compagnie de Noailles dont il est le voisin. Dans ses mémoires, le général redit ce rêve sans penser alors qu'il reviendrait dans ce voisinage comme commandant du régiment de cuirassiers puis ministre de la Guerre4.
À dix-neuf ans, il s’engagea dans les spahis d’Oran, se signala par sa bravoure devant Mostaganem en , fut cité à l’ordre de l’armée en 1842 et nommé, cette même année, sous-lieutenant. Décoré pour sa conduite à la prise de la smala d'Abd el-Kader, il obtint le grade de lieutenant après la bataille de l’Isly, où il fut blessé, et, à la suite des combats devant Laghouat, il fut promu chef d’escadrons au 5e régiment de hussards.
L’année suivante, M. du Barail était lieutenant-colonel et appelé au commandement supérieur du cercle de Laghouat, qu’il quitta pour passer aux chasseurs de la Garde. Nommé colonel au 1er régiment de cuirassiers le , il revint en Afrique, en 1860, à la tête du 3e Chasseurs et prit part, avec deux escadrons de ce régiment, à la guerre du Mexique en 1862.
Lors de la déclaration de guerre à la Prusse, le , Barail reçut le commandement d’une division de cavalerie comprenant quatre régiments de chasseurs d’Afrique. Sa conduite lui valut le grade de général de brigade, et le celui de divisionnaire. Durant la campagne de 1871 à l'intérieur, il commande le 3e corps d'armée de l'armée régulière dite versaillaise, et participe à la répression de la Commune du au dite "Semaine Sanglante".
De à , il est ministre de la Guerre dans le gouvernement d'Albert de Broglie. On lui doit notamment la loi sur l'organisation générale de l'armée
Il prend ensuite le commandement du 9e corps d'armée. Durant la crise du 16 mai 1877, il désapprouve la pusillanimité du maréchal de Mac Mahon et déplore qu'il n'ait pas fait arrêter les auteurs du Manifeste des 363. En , sous le gouvernement Gaëtan de Rochebouët, il est soupçonné d'avoir participé aux préparatifs d'un coup d’État militaire pour maintenir l'Ordre moral au pouvoir.
Après la victoire des républicains aux élections sénatoriales de 1879 , les amis de Gambetta réclament son limogeage ainsi que celui de quatre autres généraux commandant des corps d'armée et connus pour leurs opinions conservatrices. Se refusant à un tel déshonneur, Mac Mahon démissionne. Son successeur à la présidence de la République, Jules Grévy, se charge de signer le décret de mise ne disponibilité7.