Maria Francisca de Savoia s-a născut pe 21 iunie 1646 la Paris și a fost fiica cea mică a lui Charles Amédée, Duce de Nemours, și a Élisabethei de Bourbon și strănepoată a regelui Henric al IV-lea prin legătura acestuia cu metresa sa, frumoasa Gabrielle d’Estrées. Înainte de căsătorie i se spunea Mademoiselle d’Aumale, un titlu derivat de la ducatul d’Aumale, care se afla în proprietatea tatălui ei.
Regele Franței, Ludovic al XIV-lea, care avea nevoie de sprijinul Portugaliei împotriva unui dușman comun, Spania, a aranjat căsătoria dintre micuța prințesă, care îi era verișoară, și noul rege portughez, Afonso al VI-lea. Din nefericire, tânărul era grav bolnav, paralizat pe partea stângă a corpului și instabil psihic. Afonso era al doilea fiu al regelui Ioan al IV-lea al Portugaliei și al reginei Luisa de Medina-Sidonia și suferise în copilărie de o boală necunoscută care îi provocase această infirmitate gravă.
Maria Francisca a plecat de la La Rochelle la bordul vasului Vendôme, iar la sosirea în Portugalia, noua sa țară, a devenit cunoscută ca Maria Francisca Isabel de Sabóia.
Prințesa a fost profund nefericită și dezamăgită de viața la curtea portugheză, dar nunta cu regele Afonso a avut totuși loc pe 2 august 1666. Curând, a participat împreună cu fratele soțului ei, Infantele Pedro, Duce de Beja, la lovitura de stat care a încheiat guvernarea lui Luís de Vasconcelos e Sousa, al 3-lea conte de Castelo Melhor, însă din acel moment regele Afonso al VI-lea a început să intre sub dominația unor nobili ambițioși de la curtea regală. În aceste condiții, în care influența părea că înclină în defavoarea familiei suveranului, regina Maria Francisca și fratele regelui au susținut o revoltă care a dus la abdicarea regelui și la plecarea lui în exil, în insulele Azore.
Regina, care nu-l putuse suferi încă de la începutul mariajului pe soțul ei gras și impotent, și având în vedere că după 16 luni relația lor intimă nu fusesese consumată, a cerut și a obținut anularea căsătoriei.
La câteva luni după aceea, Maria Francisca s-a căsătorit cu cumnatul ei, Infantele Pedro, care devenise prinț regent al Portugaliei, iar în 1669 a dat naștere unei fetițe, Isabel Luísa Josefa a Portugaliei, prințesă de Beira. Dinastia Braganza era la un pas de dispariție pentru că, în conformitate cu Constituția, regatul avea nevoie de un moștenitor de sex masculin, însă Maria Francisca nu a mai putut avea alți copii.
Când Alfonso, regele paralitic al Portugaliei, a murit în 1683, fratele său i-a succedat sub numele de Pedro al II-lea, iar Maria Francisca a devenit regină din nou, pentru scurt timp însă, pentru că a murit în același an, pe 27 decembrie. Singura ei fiică a murit la vârsta de 21 de ani de variolă, chiar înainte de a se căsători, iar regele Pedro s-a recăsătorit cu Maria Sofia de Neuburg și au avut împreună mulți copii, printre care și viitorul rege Ioan al V-lea al Portugaliei.
