In de nacht van 12 op 13 oktober had het zwaar geregend. De tienduizenden pelgrims in Fatima kwamen overal vandaan, te voet, met een handkar en zelfs per auto. Zij verzamelden zich op het grote plein waar tegenwoordig de basiliek staat.
De kinderen hadden hun eerste verschijning in de meimaand gekregen. Sindsdien hadden zij zowel bewondering als scepsis ondervonden. Nu werden hun vragen gesteld over de juistheid van de voorspelling van de Vrouwe die toch beloofd had om 12.00 uur precies te verschijnen. Volgens de officiële Portugese tijd was het reeds ver na het middaguur. Toch hield de Vrouwe haar belofte: op het moment van haar verschijning stond de zon op het hoogste punt aan de hemel.
Op de vraag van de kinderen wat de Vrouwe van hen wil antwoordt zij: “Ik verlang dat er hier een kapel wordt gebouwd ter ere van mij. Ik wil dat jullie elke dag de rozenkrans bidden. De oorlog zal spoedig eindigen en de soldaten zullen huiswaarts keren.” Vervolgens vragen zij haar naar haar naam. Zij antwoordt: “Ik ben de Vrouwe van de Rozenkrans.”
Vanaf dat moment worden twee verschillende verschijningen waargenomen. Alleen de drie kinderen, Lucia, Jacinta en Francisco, krijgen verschillende verschijningen te zien van Jezus, Maria en Jozef. De menigte van ongeveer 70.000 mensen is getuige van het – inmiddels beroemde – zonnewonder.