Det var Deng Zhuoxiangs frispark etter 68 minutter som avgjorde kampen.
Keeper Hugo Lloris har vært blant de største kritikerne av VM-ballen Jabulani, og den franske sisteskansen ble tatt på sengen fredag.
Skuddet så ut til å være heller ufarlig, men ballen fikk en uventet dupp som satte Lloris ute av spill. De franske vertene kontrollerte mesteparten av kampen, men klarte ikke å true den kinesiske målvakten før gjestene hadde tatt ledelsen.
– Jeg er skuffet. Å tape en kamp, selv en vennskapskamp eller VM-oppkjøringskamp, er aldri hyggelig. Nå må vi analysere dette, sa landslagstrener Raymond Domenech.
VM-oppkjøringen har endt med seier over Costa Rica (2-1), uavgjort mot Tunisia (1-1) og tap for Kina for Frankrikes del.