In mei 1943 zag Picasso Françoise op een woensdagavond bij Le Catalan, een restaurant in de Rue des Grands Augustins waar Franse en Spaanse Catalanen bij elkaar kwamen. Françoise was daar met haar vriendin Geneviève Aliquot en Alain Cuny, een bekende van Picasso. Picasso, die er was met Dora Maar, ging met een schaaltje verse kersen naar het groepje toe en liet ze voorstellen. Toen hij hoorde dat de dames schilderden nodigde hij ze uit voor een bezoek aan zijn atelier, dat in dezelfde straat was. De volgende maandag werd het bezoek al afgelegd. Picasso bezocht de expositie van de twee dames in een galerie in de Rue Boissy d'Anglais. Er volgde diverse bezoeken.

Vanaf februari 1944 was Françoise de nieuwe vlam in Picasso's leven. Zij zagen elkaar met enkele lange onderbrekingen. Françoise verbleef o.a. twee maanden in Engeland (1945). Op haar verjaardag, 26 november 1945, bezocht zij Picasso en hernieuwde de relatie zich. Vanaf Pasen 1946 ging Françoise samenwonen met Picasso in de Rue des Grands-Augustins.

Op 15 mei 1947 werd Picasso's zoon Claude Pierre Paul geboren in Boulogne, zijn dochter Ann Paloma werd op 19 april 1949 geboren in Boulogne. Picasso kocht voor Françoise het huis La Galloise in Vallauris. Terwijl Françoise vaak achter bleef in Zuid-Frankrijk, had Picasso in Parijs diverse affaires. Ook in Zuid-Frankrijk waren de affaires zodanig dat zelfs in de kranten er artikelen aan werden gewijd. Dankzij een contract met Kahnweiler voor haar eigen kunstwerken werd Françoise financieel onafhankelijk en had zij in april 1952 een expositie. Françoise verliet Picasso samen met haar kinderen op 30 september 1953.