Entrato nell'agenzia dello spettacolo di Lele Mora, esordisce in televisione come concorrente del reality show di Canale 5Volere o volare, condotto da Maria De Filippi nel 2004 e sulla stessa rete nella stagione 2004/2005 prende parte al programma pomeridiano della De Filippi Uomini e donne, come "tronista"; in seguito ha posato nudo per un calendario sexy[senza fonte] e nella primavera 2006 ha partecipato alla terza edizione del reality La fattoria,[1] venendo eliminato nel corso dell'undicesima puntata con il 67% dei voti. Con l'ambizione di fare l'attore, nel 2006 si trasferisce a Roma dove comincia a studiare recitazione e dizione con Anna Macci e frequenta vari corsi tra i quali quello di Ennio Coltorti. Nel 2008 inizia a collezionare piccoli ruoli in serie televisive, ad esempio nella soap opera di Rai UnoIncantesimo.
Nel 2017 partecipa al reality showPechino Express in coppia con il collega Rocco Giusti: i due concorrenti, sotto il nome de "I Maschi"[6], hanno viaggiato spostandosi dalle Filippine fino al Giappone, passando per Taiwan, venendo eliminati solo al termine della semifinale ai piedi del Fuji. Sempre nello stesso periodo è protagonista della fiction Sacrificio d'amore su Canale 5.[7]
Francesco Arca perse suo padre Silvano, paracadutista originario di Oristano, morto a seguito delle ferite da arma da fuoco durante una battuta di caccia sabato 23 dicembre 1995 quando aveva soltanto sedici anni[8]. Arca è stato fidanzato con Carla Velli, Jennipher Rodriguez, Laura Chiatti, Anna Safroncik e Irene Capuano. Nel dicembre 2013 ha ripreso[9] la sua storia d'amore con quest'ultima, dalla quale ha avuto due figli, Maria Sole, nata il 1º settembre 2015,[10] e Brando Maria, nato il 6 aprile 2018 a Roma.[11]
