Francesco Molinari est le plus jeune frère d Edoardo, vainqueur de l’US amateur en 2005. Après deux victoires au Championnat d Italie de stroke play, ce Turinois passe pro en 2004. Après une première saison sur le Tour, il remporte en 2006 l’Open d’Italie, devenant le premier Transalpin à s’imposer chez lui depuis Massimo Mannelli en 1980. En octobre 2009, Francesco intègre le top 50 mondial. Un mois plus tard, il remporte avec son frère Edoardo l’Omega Mission Hills World Cup, en Chine, donnant à l’Italie la 1ère coupe du monde de golf de son histoire.