1505年，路易十二患病后，命令他的女儿克洛德（Claude）与弗朗西斯立即成婚，但这一婚事只是通过贵族会议订立的婚约。

克洛德通过她的母亲安妮·布列塔尼（Anne of Brittany）成为布列塔尼公国的推定继承人。

安妮去世后，婚礼于1514年5月18日举行。

1515年1月1日，路易十二去世，弗朗西斯继承了王位，并于1515年1月25日在兰斯大教堂（Reims Cathedral）加冕为法国国王，克洛德成为他的王后。

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当弗朗西斯接受教育时，来自意大利文艺复兴的思想在法国产生了深远的影响。

他的一些导师，如他的拉丁语教师弗朗索瓦·德·穆兰·德·罗什福尔（后在弗朗西斯统治期间被任命为法国大祭司）和布拉班特人文主义者克里斯托夫·德·朗盖伊，都被这些新思潮所吸引，试图影响弗朗西斯。

他的学术教育涵盖了算术、地理、语法、历史、阅读、拼写和写作，并且他熟练掌握了希伯来语、意大利语、拉丁语和西班牙语。

弗朗西斯还学习了骑士精神、舞蹈和音乐，热爱射箭、鹰猎、骑马、狩猎、马战、网球和摔跤。

后来他开始阅读哲学和神学，并对艺术、文学、诗歌和科学产生了浓厚的兴趣。

他的母亲对意大利文艺复兴艺术有极高的赞赏，并将这种兴趣传递给了她的儿子。

尽管弗朗西斯没有接受人文主义教育，但他受人文主义影响比任何一位前任法国国王都要深远。

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当弗朗西斯一世于1515年登上王位时，文艺复兴已经传入法国，弗朗西斯成为艺术的热情赞助者。

在他即位时，法国的皇家宫殿中只有零星的几幅伟大画作，甚至没有一件雕塑，无论是古代的还是现代的。

弗朗西斯一世赞助了他那个时代的许多伟大艺术家，包括安德烈亚·德尔·萨尔托和列奥纳多·达·芬奇，后者被说服在他生命的最后几年定居法国。

虽然达·芬奇在法国的几年间创作不多，但他带来了许多最伟大的作品，包括《蒙娜丽莎》（在法国被称为“La Joconde”），这些作品在他去世后留在了法国。

其他受到弗朗西斯一世赞助的重要艺术家包括金匠贝文努托·切利尼和画家罗索·菲奥伦蒂诺、朱利奥·罗马诺和普里马蒂乔，他们都被雇用来装饰弗朗西斯的各大宫殿。

他还邀请了建筑师塞巴斯蒂亚诺·塞尔里奥，他在法国度过了一个富有成果的晚年职业生涯。

弗朗西斯还委派了许多代理人前往意大利采购着名的艺术作品并将其运往法国。

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弗朗西斯一世也以文学家着称。

在巴尔达萨雷·卡斯蒂利奥内的《宫廷人》（Book of the Courtier）一书中，弗朗西斯被提到时，他希望将文化带给这个痴迷于战争的法兰西国家。

弗朗西斯不仅支持当时的多位重要作家，他本人也是一位诗人，尽管才华并不特别出众。

弗朗西斯致力于扩大皇家图书馆的规模。

他任命伟大的法国人文主义者纪尧姆·布代为图书馆馆长，并开始扩大馆藏。

弗朗西斯在意大利聘请代理人寻找稀有书籍和手稿，就像他让代理人寻找艺术品一样。

在他统治期间，图书馆的规模大大增加。

不仅如此，还有证据表明他会亲自阅读自己购买的书籍，这在皇家历史中是相当罕见的。

弗朗西斯开创了一个重要的先例，他向来自世界各地的学者开放了他的图书馆，以促进知识的传播。

1537年，弗朗西斯签署了《蒙彼利埃法令》（Ordonnance de Montpellier），规定法国境内出售的每本书都要送一份副本给他的图书馆。

弗朗西斯的姐姐，纳瓦拉女王玛格丽特 （Marguerite），是一位才华横溢的作家，她创作了经典短篇小说集《七日谈》（Heptameron）。

弗朗西斯与修女兼哲学家克劳德·德·贝克托兹（Claude de Bectoz）保持通信关系，他非常喜爱她的信件，甚至随身携带并向宫廷中的女士们展示。

弗朗西斯曾与姐姐一起前往塔拉斯孔拜访她。