Né dans le quartier londonien de Stoke Newington, Frank Tallis fait des études universitaires et obtient un doctorat en psychologie. Il enseigne la psychologie clinique et les neurosciences au King's College de Londres et publie, à partir de 1989, plusieurs essais sur le comportement humain et sur l'histoire de la psychothérapie.

En 2005, il se lance dans le roman policier historique avec les Carnets de Max Liebermann. Cette série policière a pour héros l'inspecteur Oskar Rheinhardt, de la police viennoise, et son ami et acolyte, le psychiatre Max Liebermann, dont les enquêtes se déroulent dans la Vienne impériale au tournant du siècle. Outre des intrigues très riches, elle évoque l'atmosphère de la capitale de l'Empire austro-hongrois dans les années qui précèdent la Première Guerre mondiale. Les récits, souvent émaillés de rencontres avec de grands personnages historiques, notamment Freud ou Gustav Mahler, multiplient les annotations sur les événements culturels et politiques de l'époque.