Franklin iniziò la sua carriera nell'UFC con una perfetta partenza di 3-0, compresa una vittoria sul veterano delle MMAEvan Tanner adUFC 42.

Il 5 aprile 2005 Franklin combatté nel main event d The Ultimate Fighter 1 Finale, il primo show UFC della storia ad andare in diretta gratis sulla tv via cavo. Rich affrontò l'ex campione UFC e futuro hall of famerKen Shamrock vincendo per KO. Franklin impressionò per essere riuscito per primo nella storia a mandare al tappeto Ken. Questa vittoria contro un'icona delle arti marziali miste lo spinse immediatamente tra le star della federazione^[1] e gli assicurò inoltre una title shot per la cintura dei pesi medi.

L'incontro per il titolo si tenne il 5 giugno 2005 a UFC 53 dove Franklin sconfisse nuovamente Evan Tanner diventandoUFC Middleweight Champion. Questa vittoria lo portò ad essere l'allenatore del suo team nella seconda stagione di The Ultimate Fighter, contrapposto alla squadra del campione deipesi welterMatt Hughes.

Ad UFC 56 il 19 novembre 2005, Franklin difese il suo titolo contro Nate Quarry, un avversario proveniente dalla prima stagione di The Ultimate Fighter. Ftanklin vinse per KO nel primo round.

Ad UFC 58 avvenne la seconda difesa favorevole del titolo contro David Loiseau in una vittoria per decisione unanime dopo il quinto round. All'inizio del secondo round però Franklin si ruppe la mano sinistra, a causa di cui dovette operarsi e rimanere sei mesi fuori dall'ottagono.

Il 14 ottobre 2006, ad UFC 64, Franklin perse il suo titolo nel match di ritorno venendo sconfitto dal brasilianoAnderson Silva. Il combattimento fu interrotto al minuto 2.49 del primo dopo che Franklin ricevette una ginocchiata al volto. Prima del match, Franklin era considerato il favorito ma Silva, dopo averlo bloccato in un clinch, lo riempì di ginocchiate e calci fino a renderlo incosciente. Il 19 ottobre Franklin dovette operarsi a causa di una frattura al naso rimediata durante il combattimento.

Franklin fece il suo ritorno a UFC 68 dove, mostrando uno striking superiore, batté Jason MacDonald per TKO. Dopo l'incontro, Franklin chiamò Anderson Silva nell'ottagono dicendo che lui eDana White erano d'accordo per un rematch per il titolo dei pesi medi nella sua città natale, Cincinnati.

In uno scontro che avrebbe dovuto determinare il primo sfidante al titolo dei pesi medi, Franklin combatté contro Yushin Okami a UFC 72,Belfast,Irlanda del Nord. Rich sconfisse il top contender vincendo per decisione unanime divenendo ufficialmente il primo sfidante al titolo di Silva. Il match fu solamente il secondo che Franklin portò sulla lunga distanza (essendo un match non titolatò si disputava sulle tre riprese). Tutti e tre i giudici dichiararono un punteggio di 29-28 in favore dell'americano.

Franklin riaffrontò Silva a UFC 77 il ottobre 2007. Prima dell'incontro siglò un nuovo contratto di sei incontri con l'UFC. Similmente alla prima contesa però, Silva neutralizzò Franklin nel clinch sconfiggendo lo sfidante per TKO (ginocchiate) al minuto 1.07 del secondo round.Franklin fought Silva for a second time at UFC 77 on October 20, 2007. Prior to the bout, he had recently signed a new six-fight contract with the UFC.

Sfumata la nuova chance mondiale, Franklin iniziò a fare regolari viaggi aSeattle, per allenarsi con Matt Hume della AMC Pankration e Joel Jamieson di 8WeeksOut per prepararsi a UFC 83 dove avrebbe affrontato la cintura nera diBrazilian Jiu-Jitsu, Travis Lutter. Durante lo show Franklin vinse per TKO al minuto 3.01 del secondo round. Ad UFC 88, Franklin fece il suo ritorno nella categoria deipesi mediomassimi contro il suo stretto amico e compagno di allenamento, Matt Hamill. Franklin visse per TKO con un calcio al fegato che indusse l'arbitro a fermare l'incontro dopo 39 secondi dall'inizio del terzo round.

In seguito Franklin incontrò l'ex campione dei pesi welter e dei pesi medi delPRIDE,Dan Henderson, a UFC 93 aDublino,Irlanda. In un incontro altamente contestato, Franklin perse per decisione non unanime. Al vincitore venne data l'opportunità di guidare il Team USA nella nona stagione di The Ultimate Fighter. Franklin divenne il primo uomo a disputare un main event di uno show UFC sia in Irlanda del Nord che nella Repubblica d'Irlanda.

Ad UFC 99 aColonia, inGermania, Franklin sconfisse la leggenda del PRIDE, l'ex campione dei pesi medi,Wanderlei Silva per decisione unanime. Franklin divenne la prima persona nella storia dell'UFC a combattere in quattro diverse nazioni, in quattro combattimenti consecutivi. L'incontro successivo invece lo perse contro l'ex campione dei pesi massimi leggeri dell'UFCVítor Belfort ad UFC 103. Quello fu il primo match di Belfort sin dal febbraio 2005.

Voci davano Franklin come avversario del pluricampione UFCRandy Couture a UFC 115. Dopo contrastanti illazioni su chi sarebbe stato il suo avversario,a Franklin fu confermato che avrebbe affrontato l'ex campione dei massimi leggeri UFC e UFC hall of famerChuck Liddell il 12 giugno 2010, sostituendo l'iniziale avversario programmato per Liddell,Tito Ortiz. Durante la contesa, Liddell mostrò un migliorato striking rispetto ai suoi ultimi combattimenti, mostrando alcuni calci notevoli. Nei secondi finali del round iniziale, Liddell andò a segno con un calcio alla testa attaccando subito uno smarrito Franklin che però lo mise KO quando mancavano solo cinque secondi alla fine del round. Nella conferenza stampa a seguito del match, Franklin confermò che l'attacco di Liddell gli aveva rotto l'avambraccio. Fortunatamente la frattura non richiese un intervento, permettendo a Franklin di riprendersi più velocemente.

AdUFC 126 Franklin subì una sconfitta per mano dell'ex campione dei massimi leggeriForrest Griffin il 5 febbraio 2011, per decisione unanime.

In seguito Rich avrebbe dovuto affrontareAntônio Rogério Nogueira ad UFC 133 il 6 agosto 2011 aFiladelfia. Nogueira però fu costretto a rinunciare al match a causa di un infortunio alla spalla. Incapace di trovare un sostituto adeguato a causa dell'eccessiva vicinanza dell'evento, l'UFC tolse anche Franklin dalla card dello show^[2].

A causa dell'operazione subita per un infortunio alla spalla^[3] Franklin tornò nell'ottagono verso la metà del2012 nella categoria deipesi medi: avrebbe dovuto affrontare l'ex campioneStrikeforceCung Le, ma successivamente venne scelto come sostituto dell'infortunatoVítor Belfort per sfidare in un rematchWanderlei Silva; Franklin vinse ancora, e sempre ai punti ma questa volta con un margine di punteggio più largo, benché anche questo incontro parve molto equilibrato.

Sul finire dell'anno combatte inAsia contro lo spettacolare attore e campione disandaCung Le, venendo sconfitto per KO con un gancio destro nel primo round.

Nel2014 gli venne offerto un combattimento in maggio nella suaCincinnati controAntônio Rogério Nogueira ma lo stesso Franklin rifiutò la proposta in quanto al tempo era concentrato nell'avvio di un'azienda alimentare.

Nel maggio2014 Rich Franklin annuncia di aver accettato un'offerta da parte della prestigiosa promozionesingaporianaONE FC per ricoprire il ruolo divicepresidente alle spalle del fondatore Victor Cui: la ONE FC era attiva solamente dal2011 ma già era divenuta l'organizzazione di MMA leader nelsud-est asiatico e puntava ad un'ulteriore aggressiva espansione geografica; contemporaneamente Rich era ancora sotto contratto con l'UFC come lottatore, ma dal2012 non aveva più combattuto.