Hijo de don Andrés Bolognesi, oriundo de Génova, y de Juana Cervantes y Pacheco, natural de Arequipa, Francisco Bolognesi Cervantes nació en Lima el 4 de noviembre de 1816. A los pocos años se trasladó con su familia a Arequipa, ingresando al Seminario Conciliar de San Jerónimo, donde permaneció hasta los dieciséis años. Luego se dedicó a estudiar francés y teneduría de libros.

En el año 1853, estando Echenique en la presidencia, se presentó un conflicto con Bolivia, y Bolognesi fue nombrado segundo jefe de un regimiento de caballería. Y en la revolución de Castilla, en 1854, Bolognesi se plegó a sus filas, dirigiéndose de Arequipa hacia Cuzco con el ejército del general. Asumió el cargo de comisario general del ejército y participó en la batalla de La Palma. Habiendo derrotado al enemigo, Castilla asumió el cargo de presidente provisional, designando a Bolognesi como edecán.

En 1858 Bolognesi fue ascendido a coronel y en 1860 participó en el conflicto contra el Ecuador. Dos años después se le encomendó la misión de ir a Europa, a fin de comprar armas para el ejército y cañones para la fortaleza del Callao. Intervino en la defensa ante el bombardeo del Callao el 2 de mayo de 1866.

En las vísperas de la declaratoria de guerra por parte del país del sur, el 4 de abril de 1879, Bolognesi fue nombrado jefe de la primera sección del estado mayor del ejército. Debido al fallecimiento del coronel Alejo Bezada, se eligió a Bolognesi para reemplazarlo en el cargo de comandante general de la tercera división, conformada por los batallones Ayacucho número 2 y guardias de Arequipa, con un efectivo de 796 hombres.

El 19 de noviembre de 1879, Francisco Bolognesi participó en la batalla de San Francisco, y el 27 de noviembre, a pesar de contar con un contingente disminuido, y de encontrarse herido, contribuyó a la victoria en la batalla de Tarapacá.

Una vez reorganizado el ejército, Francisco Bolognesi libró su última batalla en Arica el 7 de junio de 1880. Ante fuerzas muy superiores, el coronel y sus hombres sólo contaban con dos opciones: o rendirse o dejar la vida en el campo. En la mañana del 5 de junio se presentó en el campamento el mayor del ejército chileno, José de la Cruz Salvo, para ofrecerle al coronel una capitulación honrosa. Francisco Bolognesi, después de reunirse con todos los jefes de Arica, le respondió: TENGO DEBERES SAGRADOS QUE CUMPLIR Y LOS CUMPLIRÉ HASTA QUEMAR EL ÚLTIMO CARTUCHO. La batalla de Arica fue sangrienta, muriendo heroicamente el coronel Francisco Bolognesi. Sus restos se hallan en la cripta de los héroes, junto con los de Moore y Zavala.