Hijo del arquitecto y escultor italiano Bartolomeo Carlo Rastrelli, es el maestro más influyente de la arquitectura rusa del siglo XVIII y fundador de un suntuoso e imponente estilo barroco en Rusia. Comenzó su formación junto a su padre, establecido en Rusia desde 1716, y recibió la influencia de los arquitectos italianos Niccolò Michetti y Gaetano Chiaveri, quienes habían llegado a trabajar a San Petersburgo en esa misma época, por invitación del zar Pedro I. Trabajó en San Petersburgo, Moscú y Kiev, construyendo importantes edificaciones durante los últimos años de Pedro I y durante el tiempo de sus sucesores, Catalina I, Pedro II, Ana Ivanovna, Isabel Petrovna y Pedro III. En 1762, tras la ascensión al trono de Catalina II, se retiró. Regresó a San Petersburgo en 1769 y fue nombrado miembro honorífico de la Imperial Academia de las Artes, en 1771.

Obras principales:
Palacio Annenhof, Moscú (1730)
Tercer Palacio de Invierno, San Petersburgo (1732)
Palacio de Verano, San Petersburgo (1741 – 1744)
Catedral de San Andrés, Kiev (1747 – 1748)
Palacio de Verano, Peterhof, San Petersburgo (1747 – 1752)
Monasterio Smolny, San Petersburgo (1748 – 1755)
Gran Palacio, Tsarskoe Selo (1749 – 1756): residencia de verano de los zares, fue iniciado por Catalina I en 1718. El primer arquitecto fue Zemtsov, que murió poco después de iniciadas las obras. Siguió al frente de ellas Kvasov y fue completado por Rastrelli durante el reinado de la zarina Isabel. Tiene la forma de una construcción alargada y sin fondo, unas veces con doble crujía y otras con los grandes salones pasando de lado a lado, de la fachada de ingreso a la fachada de los jardines. En la fachada utiliza un color azul pastel muy vivo.
Palacio Stroganov, San Petersburgo (1750 – 1754)
Cuarto Palacio de Invierno, San Petersburgo (1754 – 1762): concebido como un bloque con cuatro fachadas visibles, si bien la fachada Este quedó enmascarada por los sucesivos Ermitages. En estas fachadas destaca el uso de una atrevida policromía, a base de un verde líquido que contrasta con el blanco de los elementos arquitectónicos y el dorado de los capiteles, mascarones y cúpulas.