La sua carriera come soprano lirico-spinto inizia a Torino con Adriana Lecovreur che la vede acclamata protagonista sotto la direzione di Daniel Oren. Da allora Francesca Patane' si è specializzata nel versante drammatico d'agilità diventando specialista in ruoli quali Lady Macbeth e Turandot. Tuttavia la duttilità della sua voce le permette di spaziare in un repertorio anche più lirico comprendente Tosca, Manon Lescaut, Il tabarro, La forza del destino. Le sue doti vocali, unite alla bravura scenica e a una straordinaria presenza fisica, l’hanno portata nel 2002 ad essere incoronata Miglior Soprano dell’Anno in Germania per la produzione de La fanciulla del West ad Essen.
Oltre alle citate opere ha interpretato Andrea Chenier (Maddalena), Cavalleria Rusticana (Santuzza), Nabucco (Abigaille), Salome, La leggenda di Sakuntala e Fedora (ruoli titolo), L’amore dei tre Re (Fiora) di Montemezzi. Lungo è l'elenco dei direttori con cui ha collaborato tra i quali si ricordano Bruno Bartoletti, Daniele Callegari, Gianluigi Gelmetti, Lu Jia, Ion Marin, Gunther Neuhold, Daniel Oren, Gyorgy Gyorivanyi Rath, Donato Renzetti, Tiziano Severini, Alberto Veronesi e tra i registi Daniele Abbado, Giorgio Albertazzi, Giancarlo Corbelli, Hugo de Ana, Giancarlo Del Monaco, Giuliano Montaldo. Altrettanto imponente è l'elenco degli artisti con i quali è andata in scena di cui si ricordano Andrea Bocelli, Renato Bruson, Marco Chingari, José Cura, Plàcido Domingo, Marcello Giordani, Carlo Guelfi, Francesco Hong, Nicola Martinucci, Juan Pons, Katia Ricciarelli, Giorgio Surjan.
I teatri italiani e stranieri che l'hanno ospitata sono tra i più celebrati: Petruzzelli di Bari, Lirico di Cagliari, Carlo Felice di Genova, Opera di Roma, Regio di Torino, Verdi di Trieste, Arena di Verona, nonché i teatri di Modena, Ferrara, Piacenza, Reggio Emilia, Lecce, Catania, Macerata, il Festival Pucciniano di Torre del Lago e Terme di Caracalla; in Europa a Berlino (Deutsche Oper e Staatsoper), Amburgo, Essen, Aquisgrana e Stoccarda, Staatsoper di Vienna, Bolshoi di Mosca, Rotterdam, Bilbao, Santander, Perelada, Valencia, Palma di Majorca, e Tenerife, Nizza e Tolone, Atene, Budapest, Zagabria e Fiume, Helsinki e oltreoceano Chicago, Tokio, Taipei, Hong Kong, Tel Aviv, Rio de Janeiro, Città del Capo.
Francesca Patane’ ha al suo attivo qualificati e mirati interventi radiofonici e televisivi quali il concerto commemorativo di Richard Tucker con la Metropolitan Orchestra all’Avery Fisher Hall di New York, il “Memorial Callas” al Teatro Romano di Ostia Antica, “Puccini e le sue donne” con la presentazione di Pippo Baudo per Canale 5 dalla Piazza del Duomo di Lecce, il Concerto di Natale nella Basilica di Santa Maria degli Angeli a Roma; il Concerto di Gala a chiusura del Festival del Mediterraneo alle Terme Grandi di Villa Adriana a Roma; la Maratona Lirica a Minorca e il Concerto Lirico di Gala a Palma de Maiorca.entrambi con Juan Pons; il Concerto di Gala per l’Unicef trasmesso in mondovisione da Essen; il Gala Recital a Zagabria e il Gala Budafest di Budapest.
La sua produzione discografica consiste in una incisione di Turandot (Companions Amsterdam), il disco Francesca Patane' Opera Gala (Kikko Records, con Renato Bruson come special guest) e il Dvd di Tosca con Bruson e Cura (Rai International). Si ricorda anche la ripresa della Bbc dalla Welsh National Opera della Turandot con Dennis O’Neal.
Tra i recenti impegni si segnalano Nabucco a Essen e Macbeth a Goteborg.