弗朗切斯科·德·美第奇（Francesco I de' Medici；1541年3月25日~1587年10月19日），是托斯卡纳大公科西莫一世之子，母为
西班牙贵族莱昂诺尔·拉瓦雷斯·德·托莱多-奥索里奥。1565年，按照其父的意愿，弗朗切斯科与
哈布斯堡王朝的
神圣罗马皇帝
斐迪南一世之女奥地利的约翰娜结婚。1574年弗朗切斯科一世继承大公之位。他对哈布斯堡王朝卑躬屈膝，从而得到保证
美第奇家族可以在
托斯卡纳地区拥有永久的统治权。
1565年，按照其父的意愿，弗朗切斯科与哈布斯堡王朝的神圣罗马帝国皇帝斐迪南一世之女奥地利的约翰娜结婚。事实证明，这是一桩不幸的婚姻，婚后的约翰娜思乡心切，而她的丈夫即无魅力又不忠诚。1578年，约翰娜去世时才30岁。 在夫人去世后，大公很快就和他的
威尼斯情妇比安卡·凯佩罗结婚，当然首先要巧妙的除去她的丈夫。因为重婚的速度太快和
美第奇家族的不良前科（大公的弟弟前不久才谋杀了自己的妻子），所以谣言四起。这段婚姻并没有孩子，但弗朗切斯科一世收养了比安卡前次婚姻带来的2个孩子：女儿帕莱格林娜和儿子安东尼奥。
1574年弗朗切斯科一世继承大公之位。他对
哈布斯堡王朝卑躬屈膝，从而得到保证，美第奇家族可以在
托斯卡纳地区拥有永久的统治权。1575年，他拒绝参加
波兰国王的竞选。弗朗切斯科一世也像其他美第奇一样热心于资助艺术和文化事业。
弗朗切斯科和他的妻子比安卡在同一天死去，研究显示他们可能是被毒死的。大公死后，因为没有子嗣，由他的弟弟
费迪南多一世·德·美第奇即位。使弗朗切斯科一世真正青史留名的是他的女儿，
玛丽·德·美第奇，她于1600年成为法国国王
亨利四世的王后，在法国历史上产生了重大影响。
历史学家一直怀疑，
托斯卡纳大公弗朗切斯科·美第奇和他的第二任夫人比安卡·卡佩洛并不是死于
疟疾，而是被觊觎其权位的亲兄弟——红衣主教费迪南多·美第奇毒死。
意大利科学家称，他们已侦破了这起发生在约400年前的谋杀案。
4个世纪以来，推测仅仅是推测。据美联社1月4报道，
佛罗伦萨大学的专家在深入研究后称，他们发现了确凿的证据，可以证明弗朗切斯科和他的夫人是被人投毒谋害。
该社援引医学史专家多纳泰拉·菲利皮的话报道说：“投放药物的剂量足以致死，但药物是逐渐起效的，症状与
砷中毒症状吻合。”多纳泰拉与他人合著的研究报告刊登在去年12月21日出版的一期《
英国医学杂志》上。
从15世纪开始，
美第奇家族的盛况绵延几个世纪，起先是统治
佛罗伦萨，此后是整个
托斯卡纳地区。弗朗切斯科从1574年开始统治托斯卡纳，1587年10月17日，在其卧床11天后去世，时年46岁。他死后数小时，妻子也撒手人寰。
据报道，弗朗切斯科·玛丽、奥尔多·波莱蒂尼、伊丽莎白·贝尔托尔和利皮这几名科学家，对佛罗伦萨美第奇教堂的弗朗切斯科墓中尸体的胡须样本和佛罗伦萨以西20公里处地下室中粘土罐里的其它遗骸和肌体组织进行了取样化验。但
弗朗切斯科·巴尔迪的妻子比安卡葬身何处却无人知晓。
如果弗朗切斯科的确是被人
复旦投毒案的话，凶手又会是谁呢。专家表示，虽然没有证据，但费迪南多是惟一具有明显杀人动机的人。他觊觎自己兄弟的权位，而且他当时的行为很可疑。例如，由他来负责其兄弟的治病事宜，编辑病情公报，并在向
罗马教廷发送信息时将弗朗切斯科病情严重性降到最低。