El año 1431, en la ciudad de Nantes, contrajo matrimonio con Yolanda de Anjou, hija de Luis II de Nápoles, quien murió nueve años después. Solo tuvieron un hijo, que murió poco antes que su madre:[1]
A pesar de las protestas de Escocia, ninguna de las dos princesas fueron reconocidas como herederas del ducado por su padre. Francisco I nombró como su heredero a su hermano menor, Pedro de Guingamp. El tratado de Guerànde, firmado en 1365, establecía la ley sálica en Bretaña. Para evitar las controversias, el duque decidió casar a su hija Margarita, heredera según las leyes previas al tratado, con Francisco de Etampes, tercero en el orden sucesorio al ducado, detrás de Pedro de Guingamp (hermano del duque) y de Arturo de Richmond (tío del duque). Además, casó a su hija segunda con el más poderoso señor del ducado, Juan II de Rohan.
Murió en 1450 en el castillo de la Herminia, en la ciudad de Vannes