Frank Bartleman nasceu em 14 de dezembro de 1871, numa fazenda perto de Carversville, na Pensilvânia. Filho de um imigrante católico alemão e de uma mãe quaker de origem inglesa e galesa, cresceu doente e pobre, trabalhando na fazenda dos pais desde cedo. Aos dezessete anos, mudou-se para a Filadélfia em busca de outro caminho.
Converteu-se em 15 de outubro de 1893, na Grace Baptist Church de Filadélfia. Seu pastor, Russell Conwell, fundador da Temple University, ofereceu-lhe uma bolsa para estudar na universidade, mas Bartleman recusou, dizendo que escolhera as ruas e os cortiços como seu púlpito.
Em fevereiro de 1897 entrou para o Exército de Salvação, mas deixou a corporação meses depois por não ver fruto no trabalho. Nos anos seguintes, passou por missões urbanas e igrejas holiness sem nunca se fixar por muito tempo em um só lugar; essa inquietação marcaria os trinta e nove anos seguintes de ministério itinerante, até sua morte em 1936. A vida errante cobrava um preço: numa segunda viagem de pregação pelo Sul dos Estados Unidos, em 1899, chegou a ficar tão desanimado que chegou a pensar em tirar a própria vida.
Em 1900 casou-se com Anna Ladd, com quem teve quatro filhos; a primeira, Esther, morreu ainda recém-nascida. A família viveu anos de pobreza severa na Califórnia, um custo humano raramente lembrado ao lado da fama do avivamento.
Em 1906, Bartleman passou a frequentar as reuniões de oração lideradas por William J. Seymour, prenúncio do avivamento da Rua Azusa. Manteve um diário detalhado e enviou cartas regulares a periódicos holiness espalhados pelos Estados Unidos e pela Europa, tornando-se o cronista mais lido dos eventos.
Seus relatos registraram algo raro para a época: brancos e negros orando juntos sem distinção, num templo simples da cidade. Bartleman escreveu que ali a linha da cor fora lavada no sangue, um testemunho de unidade racial que a historiografia pentecostal preserva até hoje.
Sua franqueza também tinha custo: publicou com riqueza de detalhes as disputas doutrinárias entre líderes do avivamento, como o desacordo entre Seymour e William Durham sobre a chamada obra consumada, o que alguns contemporâneos consideraram indiscrição de jornalista. Sua pena não poupava glórias nem desavenças, deixando um registro mais cru do que polido.
Nos anos seguintes, viajou como missionário sustentado apenas pela fé: entre 1910 e 1911 deu a volta ao mundo, incluindo passagem pela Ásia, deixando a família em Los Angeles; entre 1912 e 1914 fez uma segunda excursão, desta vez pela Europa, já acompanhado da família, nos anos que antecederam a Primeira Guerra Mundial. Nos anos finais de vida, revelou desilusão com os rumos do movimento pentecostal organizado, lamentando que as verdades que haviam dado origem ao avivamento passassem a ser vistas como radicais demais até dentro das próprias igrejas pentecostais.
Escreveu os livros que consolidariam sua obra, entre eles How Pentecost Came to Los Angeles, de 1925. Morreu em 23 de agosto de 1936, em Los Angeles, aos 64 anos, e foi sepultado no Valhalla Memorial Park, em Burbank, Califórnia.
