방한 둘째날인 15일 오전 KTX를 타고 대전에 도착한 교황은 성모승천대축일 미사 집전 직전인 9시 30분 김병권 세월호가족대책위원회 위원장과 유족들, 생존 학생 2명 등 총 10명을 만나 위로했다.
세월호 유가족은 면담이 진행되는 동안 눈물을 흘렸으며, 교황은 가족의 손을 잡고 이야기를 들어준 뒤 일일이 포옹을 하고 이마와 뺨에 키스했다. 교황은 가족들의 말이 끝날 때마다 “잊지 않겠다, 기억하겠다” 등의 메시지로 화답했다.
유가족 측은 교황에게 안산 단원고 학생과 교사, 유가족의 사진이 든 앨범과 함께 세월호 희생자를 기억해 달라고 부탁하는 영문 편지도 전달했다. 유가족과 함께 교황을 면담한 세월호 참사 생존 학생 2명도 영어와 스페인어로 쓴 편지를 건넸다. 유가족은 또 세월호 참사를 기억해 달라는 뜻에서 교황에게 노란 리본을 선물했다.
김병권 위원장은 미사 직후 가진 기자회견을 통해 “처음엔 교황님을 만난다는 사실에 너무 떨러 많은 말씀을 못 드렸는데 지금이라도 고맙고 감사하다는 말씀을 꼭 올리고 싶다”며 “꼭 세월호특별법이 제정돼 4월 16일 이전과 이후가 완전히 다른 제대로된 대한민국이 되기를 바란다고 교황님께 간곡히 말씀드렸다”고 말했다.
교황은 이날 미사 삼종기도에서 "세월호 침몰 사건으로 생명을 잃은 모든 이들, 이 국가적인 대재앙의 결과로 지금도 여전히 고통 받는 이들을 성모님께 의탁합니다"라며 "모든 한국인을 고통 받게 한 비극적인 이 사건이 공동선을 위해 함께 협력하는 모든 이들의 책임과 연대성을 확인시켜 주었기를 기원합니다"라고 말했다.
교황 방한 이틀째인 15일 교황은 오전 10시 대전월드컵경기장에서 ‘성모승천대축일미사’를 집전하고 오후 1시에는 대전가톨릭대학교 구내식당에서 ‘아시아 청년들과의 오찬’을 가졌다.
이후 교황은 오후 4시30분경 솔뫼성지에 방문했다. 영접은 안희정 충남도지사, 김홍장 당진시장이 한다.