Фёдор Бондарчук родился в звёздной киносемье: его отцом является кинорежиссёр и актёр Сергей Бондарчук, а матерью – актриса Ирина Скобцева. Поскольку у родителей был плотный график работы, его и сестру воспитывала в основном бабушка.

"У нас очень добрая бабушка была. Она хотела, чтобы я стал архитектором или оперным певцом. Я закончил художественную школу, хорошо рисовал… А мама хотела, чтобы я был дипломатом."

Во время обучения в широко известной Московской спецшколе №31 показал себя неусидчивым учеником, причинив немало хлопот учителям и директору, который очень часто вызывал в школу родителей, чтобы как-то повлиять на не в меру энергичного мальчика. В восьмом классе он подружился со Степаном Михалковым.

После школы попал в армию, после учебки был распределён в «блатную» Таманскую дивизию, которая была занята в батальных сценах фильма «Война и мир», снимаемого на тот момент его отцом. После армии Фёдор пытался поступить в МГИМО, но отец, видя в сыне актёрский талант, отвёл его во ВГИК, куда тот успешно поступил на режиссёрско-постановочный факультет, в мастерскую Озерова.

Курс, на который попал Фёдор, был «звёздным»: на нём учились Иван Охлобыстин, Александр Баширов, Сергей Козлов, Михаил Мукасей и Рената Литвинова. Ввиду того, что он являлся сыном самого Сергея Бондарчука, Фёдору очень часто приходилось доказывать преподавателям и соученикам свою творческую состоятельность.

После окончания ВГИКа он на пару со Степаном Михалковым организовал первую в России фирму по производству видеороликов под названием «Арт Пикчерз Групп». Фёдор снимал клипы многим известным российским певцам и группам: Б. Гребенщикову, А. Пугачёвой, Н. Ветлицкой, К. Орбакайте, В. Преснякову, Линде, А. Варум, А. Свиридовой, Н. Борзову, группам «Два самолёта», «Моральный кодекс» и др.

Его дебют в кино состоялся в фильме «Борис Годунов», где он сыграл роль невинно убиенного царевича Дмитрия. Следующие роли были в фильмах «Солнечный берег» (ещё во время обучения во ВГИКе), а также «Бесах» и «Арбитре» 1992 года.

В 1993 году Фёдор попробовал себя в качестве режиссёра, в его первом фильме «Люблю» снялась Людмила Гурченко.

Дальше он не снимался вплоть до 1998 года, когда он сыграл Влада в культовом фильме Гарика Сукачёва «Кризис среднего возраста». Затем последовали картины «8.5 долларов» и «Витрина». Наибольший интерес у публики вызвала его роль в экранизации «Идиота» Достоевского под названием «Даун-хаус», где он сыграл князя Мышкина.

Один из лучших проектов, где он снимался, – это военный сериал под названием «Мужская работа». Фёдор появляется в роли «Пасечника» майора Реброва. Затем был ещё один военный фильм – нашумевшая «Девятая рота», после которой Фёдор стал востребован настолько, что стал брать несколько ролей в кино в год.

В 2005 году среди вышедших на экраны актёрских работ Фёдора Бондарчука были картина «Статский советник», фильм «Мама, не горюй»-2, «От 180 и выше» и телепроект «Гибель империи».

В 2006 году на экраны выходит фильм ЖАRА (реж. Резо Гигинеишвили), в рамках которого Фёдор выступил в качестве продюсера, а также исполнил одну из ролей.

В 2007 году Федор Бондарчук снялся в фильмах: «Тиски», «Артистка», «Я остаюсь», «Семь кабинок», «18-14».

В 2008 году начинается работа над реализацией масштабного и довольно амбициозного проекта по созданию современного, крупного и по высшим меркам технически оснащённого кино-комплекса Главкино, который был открыт в 2012 году.

В 2009 году в широкий прокат выходят фильмы «Обитаемый остров» и «Обитаемый остров: Схватка», в которых Фёдор Бондарчук предстал в качестве режиссёра, продюсера и исполнителя одной из главных ролей.

В 2008—2009 годах помимо работы над дилогией «Обитаемый остров», Фёдор снимается в проектах «Адмиралъ» (2008) и «Самый лучший фильм 2» (2009).

В 2009 году Фёдор Бондарчук совместно с Эдуардом Пичугиным и Сергеем Сельяновым инициируют проект «КИНО СИТИ». Компания реализует программу кинофикации городов Российской Федерации путём строительства сети мультимедийных образовательных киноцентров по всей стране.

В 2010 году на экраны выходят сразу несколько фильмов с участием Фёдора Бондарчука: «Фобос. Клуб страха», сериал «Лектор», «Псевдоним для героя», «ПираМММида», «Про любоff», «Москва, я люблю тебя!».

В 2011 году состоялась премьера кино-истории Авдотьи Смирновой «Два дня», за главную роль в котором Бондарчук впоследствии получил премию «Золотой Орёл».

В 2012 году в свет выходит первый проект студии «Главкино» — «Август Восьмого», продюсированием которого занимался Фёдор Бондарчук.

В апреле 2012 на экраны выходит экранизация книги Бориса Акунина «Шпионский роман» — фильм «Шпион», в котором Фёдор Бондарчук исполнил одну из главных ролей.