Florence Parly est née à Boulogne-Billancourt le 8 mai 1963. Après des études à Sciences Po et l'ENA (promotion Fernand Braudel), elle intègre le corps des administrateurs civils à la Direction du budget.
De 1991 à 1993, elle devient conseillère technique au ministère de la Fonction publique, au ministère de l’Équipement et du Logement, puis au ministère de l’Intérieur. Elle retrouve l'administration en 1993 en devenant successivement à la Direction du budget Chef des bureaux de la protection sociale et de la sécurité sociale (1993), de l’équipement, du logement, de la ville et de l’aménagement du territoire (1994 – 1995) et enfin de la culture et de l’audiovisuel (1995 – 1997).
En 1997, elle rejoint le cabinet du Premier ministre, Lionel Jospin, en tant que conseillère pour les affaires budgétaires. Elle est nommée en 2000 secrétaire d'Etat au Budget, mission qu'elle remplira jusqu'en 2002.
Après ce passage au gouvernement, Florence Parly devient chargée de mission à l'Agence France Trésor de 2003 à 2004 puis Présidente du directoire de l’Agence régionale de développement de l’Ile de France jusqu'en 2006.
Elle choisit alors de se tourner vers l’entreprise et certains des plus grands groupes industriels et de transport français. Elle rejoint le groupe Air France en 2006 où elle occupe les postes de Directrice de la Stratégie d’investissement (2006 – 2008), puis de Directrice générale adjointe en charge du Cargo (2008 – fin 2012) et enfin Directrice générale adjointe de l’activité court-courrier (Orly et Escales France) en 2013.
Florence Parly rejoint la SNCF en 2014, d'abord comme Directrice générale déléguée puis, à partir de 2016, comme Directrice générale de SNCF Voyageurs.
Le 21 juin 2017, Florence Parly est nommée ministre des Armées.