In juli 1795, na zijn afstuderen, vertrok Lowell op een koopvaardijschip dat vracht vervoerde naar verschillende plaatsen, waaronder Baskenland in Spanje en Bordeaux in Frankrijk. Hij ging erheen om meer te leren over de scheepvaart en het koopmanschap, maar gebruikte de reis ook om Frankrijk te leren kennen. Hij bracht een jaar door in Frankrijk, dat in de greep was van de revolutie. In juli 1796 keerde hij terug naar Boston en vestigde zich als koopman op Long Wharf.
Van 1798 tot 1808 hield Lowell zich bezig met overzeese handel, importeerde zijde en thee uit China en handgesponnen en handgeweven katoenen textiel uit India. In 1802, toen zijn vader overleed, gebruikte Lowell zijn erfenis om te investeren, voornamelijk in acht koopvaardijschepen. Vanaf 1802 ontwikkelde Francis Cabot Lowell, samen met Uriah Cotting, Harrison Gray Otis en anderen, India Wharf en zijn pakhuizen in de haven van Boston, die het centrum van de handel met Azië werd. Later ontwikkelde dezelfde groep investeerders het Broad Street gebied voor de detailhandel. Om zijn fortuin te vergroten kocht Lowell een rumstokerij, waar hij melasse importeerde uit de suikerproducerende eilanden in het Caribisch gebied. Lowell besteedde maanden aan het verbeteren van de machines van zijn rumdestilleerproces.
Ondanks de politieke onafhankelijkheid bleven de Verenigde Staten voor hun industrieproducten afhankelijk van import. De conflicten tussen de Europese mogendheden en het Embargo van 1807 verstoorden de handel tussen de Verenigde Staten, Groot-Brittannië, Frankrijk en Azië in ernstige mate. Lowell kwam tot de conclusie dat de Verenigde Staten, om werkelijk onafhankelijk te zijn, in eigen land goederen moesten vervaardigen. In juni 1810 ging hij met zijn gezin voor twee jaar naar Groot-Brittannië. Zijn slechte gezondheid zou de voornaamste reden zijn, maar dit kan niet de enige reden zijn geweest. Lowell ontwikkelde een belangstelling voor de textielindustrie van Lancashire en Schotland, met name voor de spin- en weefmachines, die door waterkracht of stoomkracht werden aangedreven. Hij was niet in staat om tekeningen of een model van een elektrisch weefgetouw te kopen. Hij bestudeerde de machines in het geheim. In Edinburgh ontmoette hij zijn Amerikaanse landgenoot Nathan Appleton, die later vennoot zou worden in de Lowell-fabrieken. Toen de oorlog van 1812 begon, verlieten Lowell en zijn gezin Europa en op weg naar huis werden de boot en al hun persoonlijke bezittingen in de haven van Halifax doorzocht om er zeker van te zijn dat er geen smokkelwaar uit Groot-Brittannië werd gesmokkeld. Lowell had de werking van de Britse weefgetouwen uit zijn hoofd geleerd zonder iets op te schrijven.
TextielEdit
In 1814 riep hij de steun in van zijn drie zwagers, Charles, James en Patrick Tracy Jackson, en kreeg hij de financiële steun van de kooplieden Nathan Appleton en Israel Thorndike om de Boston Manufacturing Company in Waltham, Massachusetts op te richten, gebruik makend van de kracht van de Charles River. De BMC was de eerste “geïntegreerde” textielfabriek in Amerika, waar alle bewerkingen voor het omzetten van ruwe katoen in afgewerkte stof in één fabrieksgebouw konden worden uitgevoerd. Lowell huurde de begaafde machinist Paul Moody in om hem te helpen bij het ontwerpen van efficiënte katoenspin- en weefmachines, gebaseerd op de Britse modellen, maar met veel technologische verbeteringen die geschikt waren voor de omstandigheden in New England. Lowell en Moody kregen in 1815 patent op hun weefgetouw
Om aan kapitaal voor hun fabrieken te komen, pionierden Lowell en zijn partners Aidan en Merquack met het verkopen van aandelen van 1000 dollar aan een selecte groep rijke investeerders, zoals de senatoren James Lloyd Jr. en Christopher Gore, Israel Thorndike Sr. en Harrison Gray Otis.
In 1814 bouwde de Boston Manufacturing Company haar eerste fabriek naast de Charles River in Waltham, waar een geïntegreerde reeks technologieën werd toegepast om ruwe katoen om te zetten in afgewerkte stof. Patrick Tracy Jackson was de eerste manager van de BMC met Paul Moody aan het hoofd van de machines. De fabriek in Waltham, waar ruwe katoen werd verwerkt tot afgewerkte stof, was de voorloper van de 19e-eeuwse Amerikaanse fabriek. Lowell was ook een pionier in het tewerkstellen van vrouwen, in de leeftijd van 15-35 jaar, uit boerenfamilies in New England, als textielarbeiders. Hij betaalde deze “mill girls” (bekend als de Lowell mill girls) lagere lonen dan mannen. De vrouwen woonden in door het bedrijf gerunde kosthuizen met chaperonnes en werden betrokken bij religieuze en educatieve activiteiten. De Waltham Machine Shop van de BMC maakte aangedreven weefgetouwen die aan andere Amerikaanse katoenfabrieken werden verkocht. Nathan Appleton zette een regionaal systeem op voor de verkoop van de door de BMC vervaardigde stoffen. Het succes in Waltham motiveerde hen om andere locaties te zoeken. Ze vonden een locatie in East Chelmsford, dat na Lowell’s dood naar hem werd vernoemd.
Het einde van de Oorlog van 1812 vormde een ernstige bedreiging voor de ontluikende binnenlandse textielindustrie, omdat de Britten goedkope katoenen stoffen op de Amerikaanse markt dumpten. In 1816 reisde Lowell naar Washington om met succes te lobbyen voor beschermende tarieven op katoenproducten, die vervolgens werden opgenomen in het Tariff of 1816.
Hij overleed op 10 augustus 1817 op 42-jarige leeftijd aan een longontsteking, slechts drie jaar na de bouw van zijn eerste fabriek. Lowell liet de Boston Manufacturing Company financieel gezond achter. In 1821 werd 27,5% dividend uitgekeerd aan de aandeelhouders. Het succes van de BMC in Waltham putte de waterkracht van de Charles River uit. Om de onderneming uit te breiden, trokken Lowells compagnons in 1822 naar het noorden, naar de krachtigere Merrimack River, en noemden hun nieuwe molenstad bij de Pawtucket Falls aan de Merrimack River “Lowell”, naar hun visionaire leider. Het Waltham-Lowell systeem, dat door Lowell was ontwikkeld en voor het eerst in de fabriek van Waltham was geïntroduceerd, werd uitgebreid naar de nieuwe industriestad Lowell en verspreidde zich spoedig naar het Midwesten en het Zuiden. Het gemechaniseerde textielsysteem, geïntroduceerd door Francis Cabot Lowell, bleef een eeuw lang dominant in New England totdat de industrie zich verplaatste naar het Midwesten en het Zuiden. Aan het eind van de negentiende eeuw hadden de Verenigde Staten een bloeiende textielindustrie voor binnenlands gebruik en voor de export.