EURO2016本大会直前に守備の要ラファエル・ヴァランを怪我で欠くことになり守備面で不安を抱えたが、2016年6月10日スタッド・ド・フランスでの開幕戦ではルーマニアに終了間際のゴールで2-1で勝利した。次のアルバニア戦でも終了間際のゴールで2-0と勝利し、第3戦を残してベスト16進出を決めた。第3戦のスイス戦は0-0の引き分けで、グループリーグは2勝1分けの勝点7、首位で通過した。ラウンドオブ16ではアイルランドに2-1、準々決勝ではアイスランドに5-2、準決勝ではドイツに2-0で勝利しワールドカップの雪辱を果たして2000年大会以来3度目、自国開催としては1984年大会以来の2度目の優勝へと勝ち進んでいった。だが決勝では決定機を決められないまま延長戦までもつれこみポルトガルに先制され1-0で敗れ、準優勝に終わった。アントワーヌ・グリーズマンが6得点で大会得点王となった。