Carlo di Francesco è il marito di Fiorella Mannoia: i due, noncuranti delle critiche relative alla loro differenza di età, si sono sposati all'inizio di quest'anno dopo quindici anni passati assieme anche se, per un lungo periodo di tempo, la loro relazione è stata tenuta segreta.
Carlo è nato ad Avezzano nel 1980, ama la musica fin da quando era piccolo tanto che ha iniziato a suonare la chitarra all'età di 13 anni. A 18 anni si è trasferito a Cuba dove ha studiato le percussione afro-cubane presso l'Istituto Superiore d'Arte. Di Francesco è anche uno sportivo, avendo praticato rugby a livello agonistico per diversi anni, senza mai abbandonare lo studio della musica.
Sebbene sia principalmente conosciuto per essere il marito di Fiorella, Carlo è un affermato musicista e arrangiatore, nonché un importante produttore musicale. Nel corso della sua carriera, prima di diventare professore di canto della scuola di Amici, ha suonato con molti dei grandi della musica italiana, da Ornella Vanoni, a Loredana Bertè, a Edoardo Bennato, ad Alex Baroni.
Fiorella Mannoia, nel 2015, ha parlato di Carlo Di Francesco e del loro amore durante un'intervista del Corriere della Sera: "Forse, ora che ci penso, gli uomini con cui sono stata non mi hanno mai fatta sentire così tanto bella, no. Forse da dieci anni a questa parte ho un fidanzato che me lo ricorda. Ho avuto storie molto lunghe... passati i primi tempi di passione, si traducono in quotidianità".