Alla svarta var nästan utom synhåll på halvtid, Julian Savea poäng två försök och Brodie Retallick och Nehe Milner-Skudder en styck.
Ett försök av Louis Picamoles hade hållit Frankrike flytande men när han skickades till den syndiga franska förhoppningar avdunsta.
Savea fullbordade en fin hatt-trick och Jerome Kaino, Kieran Read och Tawera Kerr-Barlow (två) också korsas.
Frankrike hade hoppats på att hämta inspiration från sina World Cup upprörda över All Blacks 1999 och 2007, när de slog dem i kvartsfinalen i Cardiff, liksom deras nära-miss i 2011 års final, när de knappt förlorade 8-7.
Men Nya Zeeland, som nu har slagit Frankrike nio gånger i rad och motsvarande Australien rekord av 12 på varandra följande VM vinner, aldrig såg ut att förlora mot en Philippe Saint-Andre sida tvingas att förneka att de är i direkt uppror.
Och medan fransmännen helt enkelt inte hade den nödvändiga talangen eller en spelplan för att besvära Nya Zeeland, prestanda Steve Hansens sida var utan tvekan den mest imponerande av turneringen hittills.
Nya Zeeland började andlöst och Dan Carter översatte sitt tryck till tre punkter efter Thierry Dusautoir straffades för att inte släppa.
Frankrike var nivå nästan omedelbart, full-back Scott Speding slitsning ett straff från insidan av sin egen hälft, innan andra raden Retallick laddade ner en Freddie Michalak klarering sparka och rotade över för Nya Zeelands första försök.
Alla svarta ogiltigförklarades för en stund av något starkt franskt försvar, tills Ma'a Nonu och Conrad Smith, spelade sina 60: e test tillsammans i centrum, matade bollen till den lysande Milner-Skudder, som frammanade ett försök från ingenting, kliva av hans högra fot och lämna det franska försvaret för döda.
Och när Savea gick över till Nya Zeelands 300:e VM-försök, efter en underbar back-of-the-hand offload från Carter, såg Frankrike dömd ut.
Picamoles, Frankrikes inspiration nummer åtta, hade andra idéer och fastnade på en lös pass framför Nya Zeelands inlägg och trängde över, men när han var synd-bined för att sätta sin knytnäve i en benägen Richie McCaw ansikte strax efter omstart, den franska utmaningen avdunstades.
Savea hade redan tagit sin andra strax före halvtid, 6ft 4in, 17-stens vinge visar stor styrka att slå igenom tre tacklingar och poäng hans sjunde försök i turneringen.
Och efter Picamoles avgång Kaino travade över oemottaglig innan Savea slutade från 40 meter ut till lika Jonah Lomu och Bryan Habana rekord av åtta försök i en enskild turnering och göra det 38 försöker i 39 Tester.
Några söta samspelet mellan Charlie Faumuina och nummer åtta Read slutade med att den senare rörde ner bredvid inläggen, innan ersättare Scrum-halv Kerr-Barlow kom från bänken för att ta en klinisk dubbel som världsmästare sprang upplopp.
Nya Zeeland klickade sällan trots topping Pool C, men fyra konkurrenskraftiga matcher verkar ha varit exakt vad de behövde när det gäller att slipa upp dem för knockout stadier.
Sydafrika, som chockades av Japan i deras inledande VM-spel, har monterat en gripande återhämtning och är krigshärdade efter en blåmärken kvartsfinal seger över Wales.
Men alla svarta verkar ha för mycket variation för de endimensionella Springboks, som har slagit Nya Zeeland bara två gånger på sina senaste 12 möten.
Ett sådant kyskt nederlag kan vara det bästa som kunde ha hänt franska rugbyn efter Saint-Andres lömska regeringstid.
När Toulouse tränare Guy Noves tar över, det första han kommer att behöva ta itu med är sitt lands rugby filosofi, som nu är mindre om stil och mer om brute kraft, som på egen hand är sällan tillräckligt på högsta nivå.
Noves största utmaning kommer dock att vara att försöka övertala franska klubbar som spelar i topp 14, som ofta är framgångsrika i europeisk konkurrens, att spela på ett mer expansivt sätt. Efter döden blir det långt och grymt.
Nya Zeeland huvudtränare Steve Hansen: "Det var en mycket tilltalande prestation och alla från nummer ett till 23 spelade sin roll.
"Vi kan inte vänta [att spela Sydafrika]. Vi spelar mot stor opposition. De är ett bra team och vi njuter av deras sällskap och vi kommer att njuta av att spela dem."
Nyzeeländska kapten Richie McCaw: " Intensiteten skulle alltid gå upp en skåra och vi talade om det hela veckan om att behöva vara upp en skåra.
"Jag är bara stolt över killarna, särskilt i början av spelet, vi kom på det och utövade tryck runt fältet."
Frankrike huvudtränare Philippe Saint-Andre: "Självklart de [fans] är besvikna. Jag tror att vi gjorde max, vi försökte och idag Nya Zeeland var mycket bättre än oss.
"Vi arbetade hårt under de senaste tre månaderna för att vara i denna VM men varje gång vi gjorde ett misstag Nya Zeeland straffade oss.
"När resultatet är så här har du inget att säga och bara gratulera Nya Zeeland."
Nya Zeeland: B Smith, Milner-Skudder, C Smith, Nonu, Savea, Carter, A. Smith, Crockett, Coles, O Franks, Retallick, Whitelock, Kaino, McCaw, Read.
Ersättningar: Barrett för Milner-Skudder (41), Williams för C. Smith (52), Kerr-Barlow för A. Smith (65), Moody för Crockett (28), Mealamu för Coles (60), Faumuina för O. Franks (51), Vito för Kaino (65), Cane för McCaw (68).
Frankrike: Speding, Nakaitaci, Dumoulin, Fofana, Dulin, Michalak, Parra, Ben Arous, Guirado, Slimani, Pape, Maestri, Dusautoir, Le Roux, Picamoles.
Ersättningar: Bastareaud för Dumoulin (61), Tales for Michalak (11), Kockott for Parra (68), Debaty for Ben Arous (61), Szarzewski for Guirado (56), Mas for Slimani (60), Nyanga for Pape (47), Chouly for Picamoles (72).
Sin Bin: Picamoles (47)
Närvaro: 72 000
Domare: Nigel Owens (Wales)
Försvarsmästare Nya Zeeland slog högsta växeln för att riva Frankrike och sätta upp en semi-final mot Sydafrika.