Francesco Pepe é Professor Coordenador com agregação em Indústria Química na Universidade de Sannio. Antes, foi Professor Coordenador na mesma universidade e na Universidade de Bolonha, e foi investigador na Università della Campania Luigi Vanvitelli. Lecionou vários cursos de Engenharia Química na Universidade de Sannio (Departamento de Engenharia), na Universidade de Nápoles Fererico II (Escola de Engenharia), na Universidade de Bolonha (Escola de Química Industrial e Escola de Biotecnologia) e na Universidade de Perugia (Escola de Engenharia).
A sua atividade científica incide principalmente na modelação de processos reativos e de transferência de massa no contexto da aplicação ambiental da Engenharia Química, e levou a que publicasse mais de 100 artigos em revistas internacionais, os quais foram citados mais de 2400 vezes com um H-index de 33 (identificador Scopus®: 7103383183). O grupo de investigação que coordena caracteriza-se por significativas colaborações internacionais, entre as quais com a Universidade Normal de Zhejiang (Zhejiang, China), a Universidade de Teesside (Middlesbrough, Reino Unido), a Universidade de Cranfield (Cranfield, Reino Unido), a Universidade de Yasouj University (Yasouj, Irão), e foi Professor Convidado em várias universidades estrangeiras (Universidade Normal de Zhejiang e Universidade de Shanghai Jiao Tong na China, Universidade de Oviedo em Espanha, e na Abo Akademi na Finlândia).
Francesco Pepe trabalha também como consultor para entidades públicas, entre as quais a Campania Regional Government, as Administrações Provinciais de Benevento e Avellino, para a Procuradoria-Geral de Roma, e para várias entidades privadas.