Frans Mortelmans wurde am 1. Mai 1865 als ältester Sohn in einer sechsköpfigen Familie geboren. Er wuchs in der Antwerpener St. Paul-Pfarrei auf.
Ursprünglich wollte sein Vater Karel Mortelmans, der eine Druckerei in der Antwerpener Zirkstraat hatte, dass Frans die Musikakademie besuchte und kaufte ihm ein Klavier. Es war aber der zweite Sohn Lodewijk, der das Klavierspiel zueignete und seinen Unterricht an der Zeichenakademie an Frans weitergab. So geschah es, das Frans ein berümter Blumenmaler und Lodewijk ein berümter Komponist wurde.
Frans Mortelmans studierte von 1876 bis 1887 an der Antwerpener Kunstakademie bei Lucas Schaefels (1824-1885) und Charles Verlat (1876-1886) und von 1887 bis 1891 an der Hochschule für Bildende Künste in Antwerpen (NHISKA) bei Albrecht De Vriendt (1887-1891). Einige Zeit lang war er auch Schüler von Frans Van Leemputten. Nach einer Ausbildung von 15 Jahren begann er eine Karriere als Maler.
Trotz der Vielseitigkeit seiner Ausbildung spezialisierte sich Frans Mortelmans ab 1892, nach der Gründung seines eigenen Ateliers, auf die Malerei hochdekorativer und harmonischer Kompositionen von Blumen und Stillleben. Sein Stil war sehr virtuos und schmeichelnd, farbenfroh, aber zurückhaltend und nie laut. Er war ein sehr produktiver Maler.
Er wohnte in der Lamorinièrestraat in Antwerpen.
Seine Hauptzeit ist kurz vor und nach der Jahrhundertwende. Er war sicherlich einer der talentiertesten Maler von Blumen und Stillleben. Seine Individualität war unverkennbar (auch Chiaroscuro). Der Impressionismus inspirierte den Spätromantiker, ohne die getreue Darstellung seiner Sujets zu verleugnen.
Frans Mortelmans malte auch einige Porträts, Interieurs mit Figuren und Stillleben mit Gemüse, Meeresfrüchten, Pilzen, Obst, Käse oder Schinken. Die Blumenarrangements nehmen zahlenmäßig die Oberhand. Innerhalb dieser Kategorie sind die Darstellungen von Rosensträuße am zahlreichsten. Die Rosengemälde verschaffen ihm große Anerkennung.
Durch den Ankauf eines Werkes im Jahr 1903 durch das Königliche Museum der Schönen Künste in Antwerpen, erhielt er eine offizielle Anerkennung. Während seiner Urlaube an der Küste malte er Fischerboote und Strandszenen. In seinem Landhaus in Kalmthout malte er Außenansichten des Gartens und der Heidelandschaft.
Es sind 850 Werke von seiner Hand bekannt.
Aquarell von Anthony Mortelmans
Das Landhaus von Frans aus dem Jahr 1910, gelegen am Rande der Kalmthoutse heide, im Dorf Heide.
Der talentierte Bildhauer Josué Dupon hatte dort ebenfalls ein Landhaus und war Frans' Nachbar.
Wie sein Bruder Lodewijk war Frans Mitglied des Kunstkreises De Scalden (1889-1914), (gegründet in Antwerpen mit Jules Baetes als Vorsitzer). Er war auch Mitglied von Arte et Labore (Antwerpen), De Hulst und De Distel (Mechelen), und ab 1889 nahm er aktiv an den Aktivitäten und Ausstellungen teil, die in Belgien zur Förderung der Kunst in all ihren Formen organisiert wurden.
In dieser Zeit war er einer der Künstler, denen es gelang, seine Werke sowohl in Belgien als auch im Ausland leicht zu verkaufen. Er reiste mit einer ganzen Ladung von Bildern in die skandinavischen Länder (Anzahl, Werke und Länder unbekannt), und verkaufte sie alle. (Familie Zeugnis)
Frans Mortelmans (1901 berufen) war viele Jahre Professor für Stilllebenmalerei an der Akademie der Schönen Künste in Berchem und war dort in seinen letzten Dienstjahren bis 1935 als Direktor tätig. Zu seinen bekanntesten Schülern gehörten dort Joris Minne und Antoon Mastboom.
Frans Mortelmans gab auch Privat-Unterricht an Grafin Romania du Bois d'Aische, Ehefrau von Ritter Mayer van den Bergh (siehe Seite 163 'Kasteel Hof ter Linden Edegem' durch Linda De Keuster) und ebenso an seiner Neffe, der spätere Pastelist Franck Mortelmans (1898-1986), und an Frau Van Ingelghem aus Luxembourg.
In 1892 heiratete er Marie Fontaine. Die Ehe blieb Kinderlos.
Leider sind nur die Gemälde erhalten geblieben, so dass es kaum historische Quellen über sein Werk gibt.
Das Werk von Frans Mortelmans zu studieren und möglichst genau zu inventarisieren, ist nun eine Aufgabe der Mortelmans-Stiftung.