Auteure de 50 s 50 sur la piste de Gainesville en avril 2011, Francena McCorory se classe deuxième des Championnats des États-Unis, fin juin à Eugene, dans le temps de 50 s 49, échouant à six centièmes de secondes d'Allyson Felix. Elle améliore d'un centième son record personnel et obtient sa qualification pour les Championnats du monde. À Daegu, McCorory échoue au pied du podium de l'épreuve individuelle (50 s 45) après avoir amélioré son record personnel en demi-finale avec 50 s 24. En 2016, elle est reclassée à la suite de la disqualification pour dopage de la Russe Anastasiya Kapachinskaya. L'IAAF annonce le 26 juillet 2017 qu'une cérémonie pour remettre la médaille aura lieu le 4 août 2017 pendant les Championnats du monde de Londres. Elle remporte en fin de compétition le titre du relais 4 × 400 m en compagnie de ses compatriotes Allyson Felix, Sanya Richards-Ross et Jessica Beard. L'équipe américaine, qui devance finalement la Jamaïque et la Russie, établit la meilleure performance mondiale de l'année 3 min 18 s 09.Fin juin 2012, lors des sélections olympiques américaines de Eugene, elle obtient sa qualification pour les Jeux de Londres en terminant troisième de l'épreuve du en 50 s 43, derrière Sanya Richards-Ross et Dee Dee Trotter. En août 2012, lors des Jeux olympiques de Londres, Francena McCorory remporte le titre olympique du relais 4 × 400 m aux côtés de DeeDee Trotter, Allyson Felix et Sanya Richards-Ross. L'équipe des États-Unis s'impose en 3 min 13 s 87, devant la Russie et la Jamaïque.