Родился в Паррасе (шт. Коауила) 30 октября 1873.
Выступил против режима Порфирио Диаса и накануне очередных перевыборов организовал партию 'антиреэлексионистов' - противников переизбрания Диаса, после чего был арестован по обвинению в подстрекательстве к мятежу. Совершил побег из тюрьмы Сан-Луис-Потоси и скрылся в США, где разработал план вооруженного восстания, намеченного на 20 ноября 1910 ('план Сан-Луис-Потоси'). Всеобщего восстания не получилось, а отдельные мятежи в столице, Пуэбло и других городах были подавлены. В феврале 1911 Мадеро примкнул к повстанцам штата Чиуауа, сражавшимся под командованием Паскуаля Ороско и Панчо Вильи. В марте повстанцы взяли Касас-Грандес, в апреле - Сакатекас, в мае - Сьюдад-Хуарес. Видя неизбежность поражения, Диас вынужден был вступить в переговоры с Мадеро и принять условия капитуляции.
По соглашению, подписанному в мае 1911, Диас ушел в отставку и покинул Мексику. Временным президентом стал министр иностранных дел Франсиско Леон де Барра, на которого возлагалась задача восстановить порядок в стране и организовать новые президентские выборы. 11 ноября 1911 Мадеро был избран на пост президента.
9 февраля 1913 генералы Феликс Диас и Бернардо Рейес подняли мятеж. После десятидневного сражения в Мехико (т.н. 'трагическая декада') и перехода главнокомандующего армии генерала В.Уэрты на сторону восставших Мадеро был арестован и убит по пути в тюрьму 22 февраля 1913.