A notícia de que as três crianças viam Nossa Senhora não poderia deixar de espalhar-se rapidamente. Por isso, a terceira aparição atraiu uma multidão. Depois da costumeira luz, que parecia um relâmpago, Nossa Senhora apareceu aos três videntes e disse:
− Quero que venham aqui no dia 13 do mês que vem, que continuem a rezar o terço todos os dias, em honra de Nossa Senhora do Rosário, para obter a paz do mundo e o fim da guerra, porquer só Ela lhes poderá valer.
− Queria pedir para nos dizer quem é, e para fazer um milagre para que todos acreditem que Vossemecê nos aparece.
− Continuem a vir aqui todos os meses. Em outubro direi quem sou e o que quero. E farei um milagre que todos hão de ver, para acreditar.
Lúcia fez alguns pedidos e Nossa Senhora continuou:
– Sacrificai-vos pelos pecadores e dizei muitas vezes, em especial sempre que fizerdes algum sacrifício: Ó Jesus, é por Vosso amor, pela conversão dos pecadores e em reparação pelos pecados cometidos contra o Imaculado Coração de Maria.
Depois disso, a Santíssima Virgem comunicou aos três pastorinhos o conhecido e famoso segredo de Fátima, que marcou a história do século XX.
Sobre as previsões nele contidas, Nossa Senhora recomendou expressamente: Isto, não o digais a ninguém. Ao Francisco, sim, podeis dizê-lo.