Nasceu a 11 de junho de 1908 a Manuel e Olímpia de Jesus Marto e era o irmão mais velho de Jacinta e o primo direito de Lúcia dos Santos. Tinha nove anos na altura das aparições. Durante as aparições do Anjo e da Sagrada Virgem, ele viu tudo, mas, não ouviu as palavras que foram pronunciadas.
Na Primeira Aparição, Lúcia preguntou se o Francisco iria para o Céu, Nossa Senhora respondeu: “Sim, ele vai para o Céu, mas terá que recitar o Rosário muitas vezes.” Sabendo que seria chamado em pouco tempo ao paraíso, o Francisco mostrou pouco interesse em assistir às classes. Várias vezes, chegando perto da escola, dizia à Lúcia e à Jacinta: “Vão vocês. Eu vou à igreja a fazer companhia ao Jesus escondido” (uma expressão que se refere ao Santíssimo Sacramento). Muitas testemunhas contemporâneas afirmam terem recebido favores depois de terem pedido a Francisco que rezasse por elas.
“A Virgem Maria e Deus mesmo estão infinitamente tristes. Cabe-nos a nós consolá-los!”
Em Outubro de 1918, Francisco adoeceu gravemente. Aos membros de sua família que lhe asseguravam que ele iria curar-se da sua doença, ele respondia firmemente: “É escusado. Nossa Senhora quer é que eu esteja com Ela no Céu!” No transcurso da sua doença, continuou a oferecer sacrifícios constantes para consolar Jesus ofendido por tantos pecados. “Já falta pouco tempo para ir eu para o Céu”, disse à Lúcia um dia. “Lá em cima, vou consolar muito Nosso Senhor e Nossa Senhora; a Jacinta vai rezar muito pelos pecadores, pelo Santo Padre e por ti. Vais ficar aqui porque Nossa Senhora assim deseja. Escuta, faz tudo o que Ela te disser.”
À medida que a sua doença piorou e quebrou o que era uma saúde robusta, Francisco já não tinha as forças para recitar o Rosário. “Mamãe, já não consigo dizer o Rosário“, disse em voz alta um dia, “parece que a minha cabeça está nas nuvens…” Ainda quando a força do seu corpo se perdia, a sua mente permanecia atenta à eternidade. Chamando o seu pai, pediu para receber Nosso Senhor no Santíssimo Sacramento (ainda não tinha recebido a sua Primeira Comunhão nessa altura). Preparando-se para a confissão, pediu a Lucia e a Jacinta que lhe lembrassem os pecados que ele tinha cometido. Ouvindo algumas travessuras que tinha cometido, o Francisco começou a chorar, dizendo, “Já confessei estes pecados, mas vou confessá-los outra vez. Talvez seja por causa destes que Jesus está tão triste. Peçam vocês também a Jesus que perdoe todos os meus pecados.”
Seguiu-se a sua primeira (e também a última) Santa Comunhão no quarto pequeno em que ele estava morrendo. Já sem forças para rezar, pediu a Lúcia e a Jacinta que recitassem o Rosário em voz alta para que pudesse seguir com o seu coração. Dois dias mais tarde, perto do seu fim, exclamou: “Olhe, mãe, olhe, que luz tão linda, ao pé da porta.” Perto das 10 horas da noite, a 4 de Abril de 1919, depois de pedir que todas as suas ofensas fossem perdoadas, faleceu com calma, sem nenhum sinal de sofrimento, sem agonia, o seu rostro brilhando com uma luz angélica. Descrevendo a morte de seu primo jovem nas suas Memórias, a Irmã Lúcia escreveu: “Ele voou para o Céu nos braços da Nossa Mãe Celeste.”