Родившийся в Лондоне Фрэнк Диллэйн провёл часть своего детства в Брикстоне прежде чем переехать в Форест Роу, Восточный Суссекс, где он рос в творческой среде: его мать (Наоми Уиртнер) руководит театральным коллективом под названием Barebones Project, в то время как его отец, Стивен Диллэйн, играл во множестве фильмов и сериалов («Игра престолов», «Туннель») и был награждён премией BAFTA TV за лучшую мужскую роль на телевидении в 2009 году. Диллэйн дебютировал в кино в качестве статиста в фильме «Добро пожаловать в Сараево», когда ему было шесть лет. Он стал ещё более известным в 2009 году, когда его выбрали на роль Тома Реддла (молодого Волан-де-Морта) в фильме «Гарри Поттер и Принц-полукровка».

Сдав экзамены на отлично, Диллэйн поступил в Королевскую академию драматического искусства[5] (RADA) и окончил её в 2013 году со степенью бакалавра искусств в области актёрского мастерства. Не смотря на школьные правила, уточняющие, что актёрам не разрешается принимать профессиональные актёрские работы за продолжительность курса, Диллэйну позволили сыграть Джеймса Пападопулоса в независимом фильме «Пападопулос и сыновья» (реж. Маркус Маркоу), поскольку он был снят во время летних каникул в 2011 году. После того, как его взяли на роль, его отец решил переделать свой график съёмок, чтобы сыграть Гарри Пападопулоса (отца Джеймса) вместе с ним. Стивен Диллэйн заявил, что это была редкая возможность "работать с вашими детьми после того, как они ушли из дома."


После окончания RADA, Диллэйн участвовал в нескольких проектах:

• В июле 2013 года, он сыграл Бата в «Кандине» в Королевском театре, реж. Саймон Гудвин.
• Осенью 2013 года, он снялся в фильме «В сердце моря» режиссёра Рона Ховарда. Он играет молодого матроса Оуэна Коффина в этой адаптации романа Натаниэля Филбрика о затоплении китобойного судна «Эссекса» в Тихом океане. Фильм выйдет 11 декабря 2015 года.
• В течение весны 2014 года, он снялся в роли Кейса в фильме режиссёра Херардо Наранхо «Вьена и призраки», в котором он появится с Дакотой Фэннинг.
• Диллэйн также появился в роли Шагса в сериале канала Netflix «Восьмое чувство» режиссёров Ланы и Эндрю Вачовски, который транслировался в 2015 году.
  

Актёра также позвали в адаптацию романа-бестселлера «Маэстро» Питера Голдсворти режиссёра Кэтрин Джарвис, в которой он сыграет главную роль (Пол). Производственная компания Bow Street Films описывает Диллэйна как имение "удивительного таланта и присутствия на экране". Диллэйн также изобразит Ника в сериале «Бойтесь ходячих мертвецов».

Отец: Стивен Диллэйн
Дядя: Ричард Диллэйн