Nel 2004, partecipa al Festival di Sanremo, condotto da Simona Ventura, con Era bellissimo. In seguito al Festival esce il suo primo disco, Bella di padella (Doppio disco di platino). .
Per San Valentino 2004 viene pubblicato il singolo Ti adoro, in cui Francesco duetta con il tenore Luciano Pavarotti. Durante l'estate il tour di DJ Francesco in giro per l'Italia raggiunge 60 date.
Nel settembre 2004 DJ partecipa al reality show L'isola dei famosi dove conosce la modella Aida Yespica con cui ha una relazione. Conclusa l'Isola dei famosi, Dj Francesco doppia il giovane robot Rodney, protagonista del film d'animazione della 20th Century Fox, Robots. Il cantante firma anche la colonna sonora della versione italiana del film con la canzone Ridere ridere.
Torna a Sanremo nel 2005 con Francesca assieme a una band formata apposta per l'occasione da Emiliano e Matteo Bassi (DJ Francesco Band). Nell'aprile di quell'anno esce il secondo album Il mondo di Francesca (Disco d'oro).che per la prima volta nella storia della discografia esce in duplice copia: una originale e una "copia autorizzata" per combattere la pirateria.
In quell'anno la canzone di DJ Francesco Dinamo diventa la sigla della seconda edizione di Campioni - il sogno, il reality show sul calcio di Italia 1. Dal settembre al dicembre 2005 DJ Francesco viaggia in America (New York, Miami e Los Angeles) per fare esperienza. Presta la voce alle musiche di Peter Pan, un musical interpretato sul ghiaccio dagli "Holiday on Ice".
In seguito ritorna a trasmettere su RTL 102.5: prima conduce con Manuela Boldi il programma Generazione 102.5 (sulla RTL 102.5 TV) e poi dal settembre 2006 affianca Roberto Uggeri dal lunedì al giovedì nel programma radiofonico Protagonisti.
Nel maggio 2006 il cantante lascia il suo produttore Claudio Cecchetto, cambia nome (decide di farsi chiamare semplicemente Francesco) ed esce con una nuova canzone, Non cado più (disco d'oro), che segna una svolta passando da uno stile leggero a uno più intimista. Il video di Non cado più (Disco d'oro)., diretto da Paolo Doppieri è girato in una villa nel veronese. Francesco partecipa in coppia con suo padre Roby al Festival di Sanremo 2007 con il brano Vivere normale e si piazza all'ottavo posto. In seguito al Festival esce l'album Vivere normale (disco di platino) che, oltre alla canzone sanremese, contiene anche Non cado più.
La carriera come conduttore
Sempre nell'estate 2007 presenta il 'Venice Music Awards' in coppia con Gaia De Laurentis e andato in onda su Rai 2 in prima serata.
Nell'autunno 2007 è l'inviato in Honduras del reality L'isola dei famosi di cui era già stato concorrente nell'edizione del 2004.
Nel 2008 vince il l'"Oscar TV" come rivelazione dell'anno.
Dal 3 marzo conduce il programma X Factor, mentre da ottobre conduce l'edizione del sabato di Scalo 76 in collaborazione con Mara Maionchi, già giudice di gara a X Factor.
Dal 2008 ha condotto su RTL 102.5 insieme a Nicoletta De Ponti il programma radiofonico Password, in onda dal lunedì al venerdì dalle ore 17.00 alle ore 19.00. Per quattro anni di fila: 2008-2009-2010-2011; Password è stato il programma radiofonico più ascoltato d'Italia in quella fascia oraria.
Il 7 ottobre esce nelle librerie la prima autobiografia di Francesco, Quello che non ti aspetti, scritta in collaborazione con Domenico Liggeri e presentata il 17 ottobre in Piazza Duomo a Milano in un incontro a cui partecipano anche il padre Roby e alcuni dei fratelli di Francesco.
Nel 2009 viene riconfermato alla conduzione della seconda edizione di X Factor, (programma premiato con l'Oscar TV), oltre che per lo spin-off del talent show "Il Processo a X Factor".
Nel settembre 2009 inizia la terza edizione di X Factor, condotta per la terza volta da Francesco che ri-condurrà anche lo spin-off del talent show Il Processo a X Factor.
Il 12 gennaio 2010 conduce il programma Il più grande (italiano di tutti i tempi).
Sempre nel 2010 gli viene assegnato il primo "Premio SanremoLab - Mike Bongiorno", istituito in ricordo del conduttore. La motivazione: Francesco Facchinetti è uno dei più promettenti personaggi del mondo dello spettacolo, ha un’età compresa tra i 16 e i 36 anni (come previsto dal regolamento di SanremoLab).Il "Premio SanremoLab - Mike Bongiorno" è in linea con la decisione di Antonella Clerici di dedicare al padre della televisione italiana il 60º Festival. Il premio gli sarà dato sul palco dell'Ariston durante il Festival. Nello stesso anno è testimonial sia dei Mondiali di Calcio per Rtl 102.5, sia del 10º compleanno del Convivio insieme a Maria Grazia Cucinotta.
Da settembre conduce la quarta edizione di X Factor e il talk show pomeridiano giornaliero Extra Factor, sostituto del Day Time delle precedenti edizioni in cui ospiti, concorrenti, vocal coach e giudici del programma commentano le ultime novità , le puntate andate in onda e il percorso artistico dei concorrenti.
Da aprile conduce insieme a Belen Rodriguez Ciak... si canta! su Rai 1.
Il 7 luglio 2011 conduce su Rai 2 il programma pilota 101 modi di perdere un gameshow.
Dal 26 settembre 2011 conduce con Pippo Pelo I Corrieri della Sera su Radio Kiss Kiss e vince il premio come: "Miglior Programma Radiofonico 2011/12".
Dal 29 settembre 2011 ha condotto su Rai 2 il programma Star Academy che sostituisce X Factor passato su Sky Uno.
È il secondo personaggio della TV più seguito sia su Facebook(200 000 fan), che su Twitter (300 000 fan).
Dal 2009 ha intrapreso anche la strada del manager: fanno parte della sua squadra: Nesli e Frank Matano.
«E' il Baudo del nuovo millennio»
Discografia
Album
Bella di padella (2004)
Il mondo di Francesca (2005)
Vivere normale (2007)
Singoli
2003 La canzone del capitano
2003 Salta
2004 Ti adoro (con Luciano Pavarotti)
2004 La mia polka
2004 Festa
2004 Era bellissimo
2005 Francesca
2005 Ridere ridere
2005 Il panettiere
2006 Non cado più
2007 Vivere normale (con Roby Facchinetti)
2007 Amante e regina
2007 Superman
Televisione
Cd Live (Rai 2, 2004)
L'isola dei famosi (Rai 2, 2004) concorrente
Venice Music Awards (Rai 2, 2007)
L'isola dei famosi (Rai 2, 2007) Inviato
X Factor (Rai 2, 2008-2010)
Scalo 76 (Rai 2, 2008-2009)
Kids' Choice Awards, (2008)
Il Processo a X Factor (Rai 2, 2009)
Il più grande (italiano di tutti i tempi) (Rai 2, 2010)
ExtraFactor (Rai 2, 2010)
Ciak... si canta! (Rai 1, 2011)
101 modi di perdere un gameshow (Rai 2, 2011)
Star Academy (Rai 2, 2011)
Ti lascio una canzone (Rai 1, 2011) Giurato
Radio
dal 26 settembre 2011 ad oggi conduce il programma Corrieri della sera su Radio Kiss Kiss insieme a Pippo Pelo dalle 17:00 alle 20:00