Kósa Ferenc a filmkészítők azon nemzedékéhez tartozott, amely a hatvanas években kezdte el pályáját, tehetsége és elhivatottsága révén meghatározó szerepet játszott a magyar filmművészet korabeli megújításában. Főiskolai diplomamunkája, az 1956-os eseményeket forradalomnak nevező, ezért évekig betiltott Tízezer nap a legjobb rendezés díját nyerte el az 1967-es cannes-i nemzetközi filmfesztiválon.
1937. november 21-én született Nyíregyházán. Tanulmányait a Széchenyi István Közgazdasági Technikumban (Nyíregyháza, 1952-1956) és a Színház és Filmművészeti Főiskola rendező szakán (1959-1963) végezte. 1963-tól a Magyar Filmgyártó Vállalat rendezője, 1976-tól az Objektív Stúdió egyik alapítója, a stúdió művészeti tanácsának tagja; 1988-tól Szabó Istvánnal együtt a stúdió művészeti vezetője volt.
Pályáját a Sára Sándorral és Csoóri Sándorral közösen készített Tízezer nap után is jelentékeny, drámai erejű művek jellemzik. Az alkotóhármas munkájából született az Ítélet, Feldobott kő, Nincs idő, Hószakadás, A mérkőzés vagy a József Attila önéletírása alapján készült Öngyilkosság. Életművében fontos helyet foglal el A másik ember című filmje, amelyben a világháborúval és az 1956-os forradalommal kapcsolatos élményeit összegezte. Dokumentumfilmjei közül jelentősek a Balczó András vívódásairól szóló Küldetés és a dr. Béres József tudományos kutató küzdelmeiről készült Az utolsó szó jogán című film. Televíziós munkái közül kiemelkedik a Nagy Lászlóval közösen készített Tűz vagyok, valamint a Szeretném, ha szeretnének című filmek.
Kósa Ferenc 1968-ban Balázs Béla-díjat kapott, 1989-ben Érdemes művész címmel, 1997-ben Magyar Örökség-díjjal jutalmazták. 2007-ben Kossuth-díjat kapott nagyhatású, magas színvonalú játék- és dokumentumfilmjeiért. 2008-ban a Magyar Mozgókép Mestere lett. 2009-ben megkapta a Húsz éves a Köztársaság Díjat. 2012-ben a Magyar Művészetért Díjjal tüntették ki. 2012-ben Prima Primissima Díjat kapott. 2017-ben megkapta a Kölcsey-emlékplakettet. 2012 óta az MMA rendes tagja. Életének 82. évében szerdán hunyt el a neves filmrendező.