Francisco Vitti iniciou seus estudos na CAL - Casa das Artes de Laranjeiras, em 2010. Logo após estudou no Tablado, onde ficou até 2015. Realizou um workshop de Interpretação para TV e Cinema com o renomado Eduardo Milewicz e estudou ballet clássico na Escola de dança Déborah Colker.
No cinema, atuou nos curtas-metragens "Duelo Antes da Noite", sob direção de Alice Furtado e exibido no Festival de Cannes de 2010; "Amor de Mula", sob direção de Caio Vecchio e "Destinatário", de Luciano Caz. Atuou nos longas-metragens "Mergulho", sob direção de Pedro Henrique Ferreira; "Filhos de Back", uma coprodução alemã sob direção de Ansgar Ahlers e vencedor dos prêmios Bernhard Wicki Preis 2015 e NDR Regie Nachwuchspreis 2015. Também atuou no longa "Mate-me por favor", de Anita Rocha Silveira, vencedor do Festival do Rio 2015 nas categorias melhor direção e atriz e vencedor do prêmio Bisato DOro da Crítica Independente do Festival de Veneza.
No teatro realizou os espetáculos "A Bruxinha que era boa", sob direção de Taís Ballone; "Dostoievski - Uma alma arranhada nas areias de Ipanema", sob direção de Cico Caseira; "Nada vai nos separar", de Cacá Murthé e "Jovem estudante procura", de Isabella Sechim, atualmente em cartaz.
Na Televisão, interpretou o personagem Filipe em "Malhação - Seu lugar no mundo", com direção de Leonardo Nogueira e Adriano Mello, da TV Globo, obtendo o recorde de visualizações no GShow com a cena da morte de seu personagem, com mais de dois milhões de views.