W wieku 16 lat Franciszek przyjął habit kapucyński i otrzymał zakonne imię Pio. Rok później złożył śluby zakonne i rozpoczął studia filozoficzno-teologiczne. W 1910 r. przyjął święcenia kapłańskie. Już wtedy od dawna miał poważne problemy ze zdrowiem. Po kilku latach kapłaństwa został powołany do wojska. Ze służby został zwolniony ze względu na zły stan zdrowia. Pod koniec lipca 1916 r. przybył do San Giovanni Rotondo i tam przebywał aż do śmierci. Był kierownikiem duchowym młodych zakonników.

20 września 1918 r. podczas modlitwy przed wizerunkiem Chrystusa ukrzyżowanego o. Pio otrzymał stygmaty. Na jego dłoniach, stopach i boku pojawiły się otwarte rany - znaki męki Jezusa. Wkrótce do San Giovanni Rotondo zaczęły przybywać rzesze pielgrzymów i dziennikarzy, którzy chcieli zobaczyć niezwykłego kapucyna. Stygmaty i mistyczne doświadczenia o. Pio były także przedmiotem wnikliwych badań ze strony Kościoła. W związku z nimi o. Pio na 2 lata otrzymał zakaz publicznego sprawowania Eucharystii i spowiadania wiernych. Sam zakonnik przyjął tę decyzję z wielkim spokojem. Po wydaniu opinii przez dr. Festa, który uznał, że stygmatyczne rany nie są wytłumaczalne z punktu widzenia nauki, o. Pio mógł ponownie publicznie sprawować sakramenty.

Ojciec Pio był mistykiem. Często surowo pokutował, bardzo dużo czasu poświęcał na modlitwę. Wielokrotnie przeżywał ekstazy, miał wizje Maryi, Jezusa i swojego Anioła Stróża. Bóg obdarzył go również darem bilokacji - znajdowania się jednocześnie w dwóch miejscach. Podczas pewnej bitwy w trakcie wojny, o. Pio, który cały czas przebywał w swoim klasztorze, ostrzegł jednego z dowódców na Sycylii, by usunął się z miejsca, w którym się znajdował. Dowódca postąpił zgodnie z tym ostrzeżeniem i w ten sposób uratował swoje życie - na miejsce, w którym się wcześniej znajdował, spadł granat.

Włoski zakonnik niezwykłą czcią darzył Eucharystię. Przez długie godziny przygotowywał się do niej, trwając na modlitwie, i długo dziękował Bogu po jej odprawieniu. Odprawiane przez o. Pio Msze święte trwały nieraz nawet dwie godziny. Ich uczestnicy opowiadali, że ojciec Pio w ich trakcie - zwłaszcza w momencie Przeistoczenia - w widoczny sposób bardzo cierpiał fizycznie. Kapucyn z Pietrelciny nie rozstawał się również z różańcem.

W 1922 r. powstała inicjatywa wybudowania szpitala w San Giovanni Rotondo. Ojciec Pio gorąco ten pomysł poparł. Szpital szybko się rozrastał, a problemy finansowe przy jego budowie udawało się szczęśliwie rozwiązać. "Dom Ulgi w Cierpieniu" otwarto w maju 1956 r. Kroniki zaczęły się zapełniać kolejnymi świadectwami cudownego uzdrowienia dzięki wstawienniczej modlitwie o. Pio. Tymczasem zakonnika zaczęły powoli opuszczać siły, coraz częściej zapadał na zdrowiu. Zmarł w swoim klasztorze 23 września 1968 r. Na kilka dni przed jego śmiercią, po 50 latach, zagoiły się stygmaty.

W 1983 r. rozpoczął się proces informacyjny, zakończony w 1990 r. stwierdzeniem przez Kongregację Spraw Kanonizacyjnych jego ważności. W 1997 r. ogłoszono dekret o heroiczności cnót o. Pio; rok później - dekret stwierdzający cud uzdrowienia za wstawiennictwem o. Pio. Św. Jan Paweł II dokonał beatyfikacji o. Pio w dniu 2 maja 1999 r., a kanonizował go 16 czerwca 2002 r.