Pierwsze objawienie Matki Najświętszej dokonało się 13 maja 1917 r. Cudowna Pani powiedziała dzieciom: „Nie bójcie się, nic złego wam nie zrobię. Jestem z nieba. Chcę was prosić, abyście tu przychodziły co miesiąc o tej samej porze. W październiku powiem wam, kim jestem i czego od was pragnę. Odmawiajcie codziennie różaniec, aby wyprosić pokój dla świata”. Podczas drugiego objawienia, 13 czerwca, Maryja obiecała zabrać wkrótce do nieba Franciszka i Hiacyntę. Łucji powiedziała, że Pan Jezus pragnie posłużyć się jej osobą, by Maryja była bardziej znana i kochana, by ustanowić nabożeństwo do Jej Niepokalanego Serca. Dusze, które ofiarują się Niepokalanemu Sercu Maryi, otrzymają ratunek, a Bóg obdarzy je szczególną łaską. Trzecie objawienie z 13 lipca przedstawiało wizję piekła i zawierało prośbę o odmawianie Różańca.
Następnego objawienia 13 sierpnia nie było z powodu aresztowania dzieci. Maryja ukazała się dzieciom w innym miejscu i innym czasie: 19 sierpnia. Piąte objawienie 13 września było ponowieniem prośby o odmawianie Różańca. Ostatnie, szóste objawienie dokonało się 13 października. Mimo deszczu i zimna w dolinie zgromadziło się 70 tys. ludzi oczekujących na cud. Cudem słońca Matka Boża potwierdziła prawdziwość swoich objawień. Podczas tego objawienia powiedziała: „Przyszłam upomnieć ludzkość, aby zmieniała życie i nie zasmucała Boga ciężkimi grzechami. Niech ludzie codziennie odmawiają różaniec i pokutują za grzechy”.
Sam Ojciec Święty Jan Paweł II wielokrotnie podkreślał, że opiece Matki Bożej z Fatimy zawdzięcza uratowanie podczas zamachu dokonanego na jego życie właśnie 13 maja 1981 r. na placu Świętego Piotra w Rzymie.