Francesco Arca nasce a Siena il 19 novembre del 1979. Ha fatto la sua prima apparizione televisiva partecipando al reality Volere o Volare ed in seguito come tronista a Uomini e Donne di Maria De Filippi, dove conosce Carla Velli.
Ha praticato il calcio a livello semi professionistico fino a quando un grave incidente lo costringe ad abbandonare lo sport.
Ha partecipato, inoltre, come concorrente a La Fattoria 3 nel 2006, dove conosce e si fidanza con la modella Jennipher Rodriguez, con cui la relazione è finita qualche tempo dopo.
Ha iniziato a lavorare come attore nel mondo del cinema partecipando 25/12 – Natale in disco (nel 2007). Nel 2010 ha, inoltre, lavorato con Federico Moccia per la realizzazione del film Scusa ma ti voglio sposare.
A livello sentimentale, dopo una breve relazione con Carla Velli, Francesco si è fidanzato per molti anni con l’attrice Laura Chiatti, da cui si è separato di recente.