Im August 1966 gab er seine Bundesliga-Premiere für den FC Bayern München. Bereits in seiner ersten Saison gewann er mit den Bayern den DFB-Pokal (4:0 im Finale gegen den Hamburger SV) und zog im gleichen Jahr auch ins Finale des Europapokals der Pokalsieger ein welches in Nürnberg ausgetragen wurde. Nach torlosen 90 Minuten erzielte Roth in der 108. Minute per Lupfer den goldenen Treffer und sicherte den Münchnern ihren ersten Europapokal.
Es folgten 2 weitere DFB-Pokalsiege 1969 und 1971 sowie 4 deutsche Meistertitel (1969, 1972, 1973, 1974). 1974 gewann er mit den Münchnern dann auch erstmals den Europapokal der Landesmeister (1:1 nach Verlängerung, 4:0 im Wiederholungsspiel gegen Atletico Madrid).
1975 standen die Bayern erneut im Finale, diesmal gegen Leeds United. Und nach 1967 war es auch diesmal wieder Franz Roth der das vorentscheidende 1:0 in der 71. Minute erzielte ehe Gerd Müller 12 Minuten später den Sack zumachte.
Und nur ein Jahr später folgte dann der doppelte Hattrick. Mit seinem Verein holte er zum dritten Mal in Folge den Europapokal der Landesmeister (1:0 gegen AS Saint-Etienne), und nach 1967 und 1975 erzielte er erneut das 1:0 im Finale. Und wie 1967 blieb es der einzige Treffer im Finale.
Für die Nationalmannschaft lief er zwischen 1967 und 1970 insgesamt 4 Mal auf. 1976 und 1977 riss er sich zwei Mal die rechte Achillessehne und verließ den FC Bayern dann 1978 Richtung Österreich. 1985 beendete er seine Spielerkarriere.