Según las memorias de Lucia:
Llevando a su rebaño fuera de Aljustrel en la mañana del 13 de mayo, la fiesta de Nuestra Señora del Santísimo Sacramento, los tres niños pasaron Fátima, donde se encontraban la parroquia y el cementerio, y prosiguieron más o menos un kilómetro hacia el norte a las pendientes de Cova. Aquí dejaron que sus ovejas pastorearan mientras ellos jugaban en la pradera que tenía algún que otro árbol de roble. Después de haber tomado su almuerzo alrededor del mediodía decidieron rezar el rosario, aunque de una manera un poco trucada, diciendo sólo las primeras palabras de cada oración. Al instante, ellos sufrieron un sobresalto, que después describieron como un "rayo en medio de un cielo azul". Pensando que una tormenta se acercaba se debatían si debían recoger las ovejas e irse a casa. Preparándose para hacerlo fueron nuevamente sorprendidos por una luz extraña.
Comenzamos a ir cuesta abajo llevando a las ovejas hacia el camino. Cuando estabamos en la mitad de la cuesta, cerca de un árbol de roble (el gran árbol que hoy en día está rodeado de una reja de hierro), vimos otro rayo, y después de dar unos cuantos pasos más vimos en un árbol de roble (uno más pequeño más abajo en la colina) a una señora vestida de blanco, que brillaba más fuerte que el sol, irradiando unos rayos de luz clara e intensa, como una copa de cristal llena de pura agua cuando el sol radiante pasa por ella. Nos detuvimos asombrados por la aparición. Estabamos tan cerca que quedamos en la luz que la rodeaba, o que ella irradiaba, casi a un metro y medio.
-Por favor no temáis, no os voy a hacer daño.
Lucía respondió por parte de los tres, como lo hizo durante todas las apariciones
-¿De dónde sois?
-Yo vengo del cielo.
La Señora vestía con un manto puramente blanco, con un borde de oro que caía hasta sus pies. En sus manos llevaba las cuentas del rosario que parecían estrellas, con un crucifijo que era la gema más radiante de todas. Quieta, Lucía no tenía miedo. La presencia de la Señora le producía solo felicidad y un gozo confiado.
-"¿Qué queréis de mi?"
-Quiero que regreses aquí los días trece de cada mes durante los próximos seis meses a la misma hora. Luego te diré quien soy, y qué es lo que más deseo. Y volveré aquí una séptima vez.
-" ¿Y yo iré al cielo?"
-Sí, tu irás al cielo.
-" ¿Y Jacinta?"
-Ella también irá.
-"¿Y Francisco?"
-Él también, pero primero debe rezar muchos Rosarios.
La Señora miró a Francisco con compasión por unos minutos, matizado con una pequeña tristeza. Lucía después se acordó de algunos amigos que habían fallecido.
-"¿Y María Nieves está en el cielo?
-Si, ella está en el cielo.
-"¿Y Amelia?"
-Ella está en el purgatorio.
-Os ofreceréis a Dios y aceptaréis todos los sufrimientos que Él os envíe, en reparación por todos los pecados que Le ofenden y por la conversión de los pecadores.
-"Oh sí, lo haremos"
-Tendréis que sufrir mucho, pero la gracia de Dios estará con vosotros y os fortalecerá.
Lucía relata que mientras la Señora pronunciaba estas palabras, abría sus manos, y fuimos bañados por una luz celestial que parecía venir directamente de sus manos. La realidad de esta luz penetró nuestros corazones y nuestras almas, y sabíamos que de alguna forma esta luz era Dios, y podíamos vernos abrazada por ella. Por un impulso interior de gracia caímos de rodillas, repitiendo en nuestros corazones: "Oh Santísima Trinidad, te adoramos. Dios mio, Dios mio, te amo en el Santísimo Sacramento"
Los niños permanecían de rodillas en el torrente de esta luz maravillosa, hasta que la Señora habló de nuevo, mencionando la guerra en Europa, de la que tenían poca o ninguna noción.
-Rezad el Rosario todos los días, para traer la paz al mundo y el final de la guerra.
Después de esto Ella comenzó a elevarse lentamente hacia el este, hasta que desapareció en la inmensa distancia. La luz que la rodeaba parecía que se adentraba entre las estrellas, es por eso que a veces decíamos que vimos a los cielos abrirse.
Los días siguientes estuvimos llenos de entusiasmo, aunque ellos no pretendían que fueran así. Lucía había prevenido a los otros de mantener su visita en secreto, sabiendo correctamente las dificultades que ellos experimentarían si los eventos se supiesen. Sin embargo la felicidad de Jacinta no pudo ser contenida, cuando prontamente se olvidó de su promesa y se lo reveló todo a su madre, quien la escuchó pacientemente pero le dio poca credibilidad a los hechos. Sus hermanos y hermanas se metían con sus preguntas y chistes. Entre los interrogadores solo su padre, "Tio Marto", estuvo inclinado a aceptar la historia como verdad. El creía en la honestidad de sus hijos, y tenía una simple apreciación de las obras de Dios, de manera que él se convirtió en el primer creyente de las apariciones de Fátima.
La madre de Lucía, por otro lado, cuando finalmente escuchó lo que había ocurrido, creyó que su propia hija no solo era la instigadora de un fraude, si no de una blasfemia. Lucía comprendió rápidamente lo que la Señora quería decir cuando dijo que ellos sufrirían mucho. María Rosa no pudo hacer que Lucía se retractara, aún bajo amenazas. Finalmente la llevó a la fuerza donde el párroco, el padre Ferreira, sin tener éxito. Por otro lado, el padre de Lucía, quien no era muy religioso, estaba prácticamente indiferente, atribuyendo todo a los caprichos de mujeres. Las próximas semanas, mientras los niños esperaban su próxima visita de la Señora en Junio, les revelaron que tenían pocos creyentes, y muchos en contra en Aljustrel y Fátima.