13 mai 1917
Les trois enfants faisaient paître leurs brebis en un lieu appelé "Cova da Iria" quand soudain un éclair attira leur attention vers une Dame qui se tenait debout au-dessus d’un petit chêne-vert. Elle était toute vêtue de blanc, plus brillante que le soleil, irradiant une lumière plus claire et plus intense qu’un verre de cristal rempli d’eau cristalline, traversé par les rayons du soleil le plus ardent. La Dame leur dit qu’Elle venait du Ciel et qu’Elle apparaîtrait là six mois de suite, le 13 de chaque mois, à la même heure. Lucie demanda à Notre Dame si elle irait au ciel et la Dame répondit que tous les trois iraient au ciel, mais que François devait dire beaucoup de chapelets. Puis, Notre Dame demanda aux enfants : «Voulez-vous vous offrir à Dieu pour supporter toutes les souffrances qu’Il voudra vous envoyer, en acte de réparation pour les péchés par lesquels Il est offensé, et de supplication pour la conversion des pécheurs?» Lorsque les trois petits bergers répondirent qu’ils voulaient acquiescer à sa demande, Elle dit : «Alors, vous aurez beaucoup à souffrir, mais la grâce de Dieu sera votre réconfort.»
Le message de la Dame aux enfants, ce jour-là, fut celui de prier le chapelet chaque jour durant la guerre. Ensuite, Elle commença à s’élever doucement, en direction du levant, jusqu’à disparaître dans l’immensité du ciel.

13 juin 1917
Les enfants étaient de nouveau présents avec d’autres gens, et ils avaient fini de prier le chapelet quand la Dame apparut, cette fois encore.  Lorsque Lucie lui demanda si Elle voulait les emmener au Ciel, Notre Dame répliqua : «Oui, Jacinthe et François, je les emmènerai bientôt mais toi, tu resteras ici pendant un certain temps. Jésus veut se servir de toi afin de me faire connaître et de me faire aimer. Il veut établir dans le monde la dévotion à mon Cœur Immaculé.» Elle consola Lucie, qui se voyait abandonnée, avec la pensée que le Cœur Immaculé de la Dame serait toujours avec elle. Alors, Elle ouvrit les mains et communiqua aux trois enfants, pour la seconde fois, le reflet de la lumière immense qui émanait d’Elle. En Elle, ils se virent comme submergés en Dieu. Jacinthe et François paraissaient être dans la partie de cette lumière qui s’élevait vers le Ciel, et Lucie dans celle qui se répandait sur la terre. Devant la paume de la main droite de Notre Dame se trouvait un cœur, entouré d’épines qui semblaient s’y enfoncer. Ils ont compris que c’était le Cœur Immaculé de Marie, outragé par les péchés de l’humanité, qui demandait réparation.

13 juillet 1917  
Le mot d’apparitions a occasionné le rassemblement d’une foule et environ 4000 personnes y étaient présentes lorsque la Dame apparut. Elle promit de faire connaître son identité en octobre et d’y accomplir un miracle que tous pourraient voir. Elle dit aux enfants : «Sacrifiez-vous pour les pécheurs et dites souvent, spécialement lorsque vous ferez un sacrifice : "Ô Jésus, c’est par amour pour vous, pour la conversion des pécheurs, et en réparation des péchés commis contre le Cœur Immaculé de Marie".» En disant ces dernières paroles, Elle ouvrit de nouveau les mains, comme les deux derniers mois. Le reflet parut pénétrer la terre et les enfants eurent une vision de l’enfer qui attend les pécheurs non repentants. Les trois petits bergers virent comme un océan de feu et plongés dans ce feu, les démons et les âmes, comme s’ils étaient des braises transparentes et noires, ou bronzées, ayant des formes humaines. Elles flottaient dans l’incendie, soulevées par les flammes qui sortaient d’elles-mêmes avec des nuages de fumée, tombant de tous côtés, semblables à la retombée des étincelles dans les grands incendies, sans poids ni équilibre, avec des cris et des gémissements de douleur et de désespoir qui horrifiaient et faisaient trembler de peur. Les démons se distinguaient par des formes horribles et répugnantes d’animaux effrayants et inconnus, mais transparents comme des charbons noirs embrasés.Cette vision fut illustrée, beaucoup plus tard, par le célèbre artiste Salvatore Dali dans sa fameuse peinture "Vision de l’Enfer".
La Dame dit aux enfants : «Vous avez vu l’enfer où vont les âmes des pauvres pécheurs. Afin de les sauver, Dieu veut établir dans le monde la dévotion à mon Cœur Immaculé. Si vous faites ce que je vous dis, beaucoup d’âmes seront sauvées et vous aurez la paix. La guerre va finir. Mais si on ne cesse d’offenser Dieu, sous le règne de Pie XI, il en commencera une autre, pire encore. Lorsque vous verrez une nuit éclairée par une lumière inconnue, sachez que c’est le grand signe que Dieu vous donne qu’Il va punir le monde de ses crimes par le moyen de la guerre, de la famine et de persécutions contre l’Église et le Saint-Père».
Elle dit aussi : «Afin de l’empêcher, je viendrai demander la consécration de la Russie à mon Cœur Immaculé et la Communion réparatrice des premiers samedis. Si l’on écoute mes demandes, la Russie se convertira et on aura la paix. Sinon, elle répandra ses erreurs à travers le monde, provoquant des guerres et des persécutions contre l’Église. Les bons seront martyrisés, le Saint-Père aura beaucoup à souffrir, plusieurs nations seront anéanties. À la fin, mon Cœur Immaculé triomphera. Le Saint Père me consacrera la Russie qui se convertira, et un certain temps de paix sera accordé au monde». Notre Dame termina son allocution par la requête suivante : «Lorsque vous réciterez le chapelet, dites après chaque mystère : "Ô mon Jésus, pardonnez-nous nos péchés, préservez-nous du feu de l’enfer; conduisez au Ciel toutes les âmes, spécialement celles qui ont le plus besoin de votre miséricorde".» Puis Elle disparut.

19 août 1917 
L’écho des apparitions était parvenu aux autorités civiles et les enfants furent arrêtés par l’administrateur régional. Cela se passait dans le contexte de bannissement de l’Église catholique par les autorités civiles et faisait suite à un effort intensif des autorités catholiques d’étouffer l’histoire des enfants. À un moment donné, les enfants furent menacés par les autorités civiles d’être brûlés dans l’huile bouillante s’ils ne révélaient pas le secret. Ils refusèrent et offrirent de souffrir le supplice. Les enfants furent relâchés le 15 août, et le 19, ils revirent la Dame à l’endroit appelé "Valinhos". À ce moment-là, Notre Dame promit de faire un miracle le dernier mois, afin que tous puissent croire. Elle dit aux enfants d’utiliser l’argent que les gens laissaient à la Cova da Iria pour faire deux brancards devant servir pour la fête de Notre-Dame du Rosaire. Lucie avec Jacinthe et deux autres petites filles habillées de blanc porteront un des brancards; l’autre sera porté par François et trois autres petits garçons. Le reste de l’argent sera pour aider à construire une chapelle. Elle leur recommanda aussi de continuer de prier pour la conversion des pécheurs en disant : «Priez, priez beaucoup, et faites des sacrifices pour les pécheurs; car beaucoup d’âmes vont en enfer parce qu’il n’y a personne qui se sacrifie et prie pour elles».

13 septembre 1917
Une foule d’environ 30,000 personnes s’étaient rassemblées. Beaucoup de gens cherchaient à rejoindre les enfants, se jetant à leurs genoux, et suppliaient les petits bergers de présenter leurs pétitions à Notre Dame. Durant la récitation du chapelet, Notre Dame apparut et donna le message suivant : «Continuez de dire le chapelet afin d’obtenir la fin de la guerre. En octobre, Notre Seigneur viendra ainsi que Notre Dame des Douleurs et du Carmel. Saint Joseph avec l’Enfant Jésus afin de bénir le monde. Dieu est satisfait de vos sacrifices, mais Il ne veut pas que vous dormiez avec la corde. Portez-la seulement pendant le jour.» Elle promit aussi : «En octobre, je ferai le miracle pour que tous croient.»

13 octobre 1917 
Une foule estimée à 70,000 personnes se rassembla dans une pluie torrentielle pour voir l’apparition promise. Parmi elles, se trouvaient plusieurs qui ne croyaient pas ainsi que des journalistes pour rapporter l’événement. Durant la récitation du chapelet, Notre Dame apparut et s’identifia comme Notre Dame du Rosaire. Elle enseigna aux enfants de prier le chapelet chaque jour et de construire à cet endroit une chapelle en son honneur. Elle prédit que la guerre finirait et que les militaires retourneraient bientôt chez eux. Elle promit de guérir quelques malades, ajouta que d’autres auparavant devaient se corriger, demander pardon de leurs péchés. Et prenant un air plus triste Elle dit aussi : «Qu’ils n’offensent plus Dieu, Notre Seigneur, qui est déjà trop offensé.»
Ouvrant alors les mains, Elle les fit se réfléchir sur le soleil et, pendant qu’Elle s’élevait, le reflet de sa propre lumière continuait à se projeter sur le soleil.
Durant le miracle du soleil, plusieurs tombèrent dans la boue et l’eau, croyant que la fin du monde était arrivée. D’autres rapportèrent plus tard que bien qu’ils fussent couverts de vase, leurs vêtements étaient secs et nets lorsqu’ils se relevèrent. Des pétales de roses tombaient du firmament, se dissipant au toucher des gens. Notre Dame ayant disparu dans l’immensité du firmament, les enfants virent, à côté du soleil, saint Joseph avec l’Enfant Jésus et Notre Dame, vêtue de blanc avec un manteau bleu. Saint Joseph et l’Enfant Jésus semblaient bénir le monde avec des gestes qu’ils faisaient de la main, en forme de croix. Peu après, cette apparition s’étant évanouie, Lucie a vu Notre Seigneur et Notre Dame, qui lui donnait l’impression d’être Notre Dame des Douleurs. Notre Seigneur semblait bénir le monde de la même manière que saint Joseph. Cette apparition disparut et il lui sembla voir encore Notre Dame sous l’aspect de Notre Dame du Carmel.

Les Apparitions à Pontevedra et à Tuy:
Par la suite, alors que Lucie était postulante chez les Sœurs de Sainte-Dorothée, Notre Dame lui apparut encore en Espagne, au couvent de Pontevedra, le 10 décembre 1925. À son côté, un Enfant porté sur un nuage lumineux. La Très Sainte Vierge, lui posant la main sur l’épaule, lui montra en même temps, un cœur entouré d’épines, qu’Elle tenait dans l’autre main. Au même moment, l’Enfant lui dit : «Prends pitié du cœur de ta Très Sainte Mère, entouré des épines que les hommes ingrats y enfoncent à tout moment, sans qu’aucun acte de réparation ne soit fait pour les en retirer» Ensuite, la Très Sainte Vierge dit : «Vois, ma fille, mon cœur entouré d’épines que les hommes ingrats y enfoncent à chaque instant par leurs blasphèmes et leurs ingratitudes. Toi, au moins, tâche de me consoler et dis qu’à tous ceux qui pendant cinq mois, le premier samedi, se confesseront, recevront la Sainte Communion, réciteront un chapelet, et passeront quinze minutes avec moi en méditant sur les quinze mystères du rosaire, en esprit de réparation, je promets de les assister à l’heure de la mort avec toutes les grâces nécessaires pour le salut de leur âme.»

Le 15 février 1926, l’Enfant Jésus apparut de nouveau à Lucie, lui demandant si elle avait déjà répandu la dévotion à sa Très Sainte Mère. Elle lui fit part des difficultés qu’avait le confesseur, et dit que la Mère Supérieure était disposée à la propager; mais que le confesseur lui avait dit que, seule, elle ne pouvait rien. Jésus répondit : «C’est vrai que ta Supérieure, seule, ne peut rien, mais avec ma grâce elle peut tout». Elle présenta à Jésus la difficulté qu’auraient certaines âmes à se confesser le samedi, et elle demanda que la confession dans les huit jours soit valable. Jésus répondit : «Oui, elle peut être faite même au-delà, pourvu que, en me recevant on soit en état de grâce et qu’on ait l’intention de faire réparation au Cœur Immaculé de Marie». Interrogé pour ceux qui oublieront de formuler cette intention, Jésus répondit : «Ils pourront la formuler à la confession suivante, profitant de la première occasion qu’ils auront de se confesser».

La dernière apparition accordée à Lucie eut lieu le 13 juin 1929, alors qu’elle était au Couvent de Tuy, en Espagne. Elle avait obtenu la permission de faire une Heure Sainte, de 11 heures p.m. à minuit, du jeudi au vendredi de chaque semaine. Une nuit, Lucie se trouvait seule dans la chapelle, et disait les prières de l’Ange. Soudain, toute la chapelle s’éclaira d’une lumière surnaturelle et sur l’autel apparut une croix de lumière qui s’élevait jusqu’au plafond. Dans une lumière plus claire on voyait sur la partie supérieure de la croix une tête d’homme dont on voyait le corps jusqu’à la ceinture; sur la poitrine une colombe également lumineuse et, cloué sur la croix le corps d’un autre homme. Un peu au-dessous de la ceinture de celui-ci, suspendu en l’air, on voyait un calice et une grande hostie sur laquelle tombaient quelques gouttes de sang qui coulaient le long du visage du crucifié et sortaient aussi d’une blessure de la poitrine. Coulant sur l’Hostie, ces gouttes tombaient dans le Calice. Sous le bras droit de la croix se trouvait Notre Dame (c’était Notre Dame de Fatima avec son Cœur Immaculé dans la main gauche, sans épée ni roses, mais avec une couronne d’épines et des flammes…) Sous le bras gauche, de grandes lettres, comme d’une eau cristalline qui aurait coulé au-dessus de l’autel, formaient ces mots «Grâce et Miséricorde». Lucie comprit qu’il lui était montré le Mystère de la très Sainte Trinité. Ensuite Notre Dame lui dit : «Le moment est venu où Dieu demande au Saint-Père de faire, en union avec tous les Évêques du Monde, la Consécration de la Russie à mon Cœur Immaculé, promettant de la sauver par ce moyen ». Cette demande avait été annoncée par l’apparition du 13 juin 1917, dans ce qui était appelé alors le «Secret de Fatima».