Entrato giovanissimo nella marina da guerra, partecipò, a bordo di una nave britannica, alla guerra d'Indipendenza delle colonie nordamericane; al comando di uno sciabecco e poi di una fregata si distinse contro i pirati di Algeri e di Tunisi. Nel 1793 comandò i quattro vascelli napoletani che, agli ordini dell'ammiraglio Hood, combattevano contro i Francesi, partecipando alla presa di Tolone e allo sbarco in Corsica. Nel 1795 combatté con onore di nuovo contro i francesi a Capo Noli.
Valoroso ed esperto uomo di mare, e promosso nel frattempo Ammiraglio, al comando della squadra navale che scortò la famiglia reale in Sicilia ("l' Archimede" ed "il Sannita"), mal tollerò che i reali avessero scelto il vascello "La Vanguard "di Nelson per la traversata.

Al comando di pochi barconi adattati a cannoniere, combattè le navi inglesi e siciliane a Procida (17 maggio); e il 13 giugno sostenne dal mare la resistenza del forte di Vigliena dagli assalti della colonna calabra delle bande del cardinal Ruffo. Dopo la resa dei repubblicani si nascose, ma il suo nascondiglio venne scoperto dagli uomini di Scipione la Marra seguendo un suo servitore. Il La Marra, che era un emissario della regina Carolina al seguito del Cardinale, forse perché opportunamente istruito, consegnò il prigioniero al Nelson.
Caracciolo  venne condotto, contro i patti della capitolazione, dinanzi a un tribunale che lo condannò a morte. Il giudizio, la sentenza e l'esecuzione avvenne nello stesso giorno, 29 giugno, in contrasto con i patti, in più l'ignominiosa morte (venne impiccato nel golfo di Napoli a un albero della fregata Minerva, benché egli chiedesse di essere fucilato, e il corpo gettato in mare) voluta dalla Regina Maria Carolina.  Nella sommarietà e crudeltà della sua fine non è estraneo il sospetto di risentimenti personali di Nelson. Cuoco riporta l’episodio sulla sua morte, quando un marinaio, che aveva ricevuto l’ordine di preparargli il capestro, non riuscì a trattenere il pianto: allora Caracciolo gli disse “Sbrigati: è ben grazioso che, mentre io debbo morire, tu debba piangere”.

FRANCESCO CARACCIOLO
AMMIRAGLIO DELLA REPUBBLICA NAPOLETANA
FU DALL'ASTIO DELL'INGENEROSO NEMICO
IMPESO ALL'ANTENNA IL 29 GIUGNO DEL 1799
I POPOLANI DI SANTA LUCIA
QUI TUMULARONO L'ONORANDO CADAVERE
IL MUNICIPIO DI NAPOLI 1881

Epigrafe posta sulla tomba del Caracciolo nella Chiesa della Madonna Della Catena.