Родился Фёдор 9 мая 1967 года в Москве. Отец - прославленный кинорежиссёр Сергей Бондарчук, мать - народная артистка России Ирина Скобцева. В школьные годы Фёдор слыл хулиганом, но это не помешало ему заниматься в художественной студии. По окончании школы в 1985-м году Бондарчук поступил во ВГИК на режиссёрский факультет. Через год обучения в институте ушёл в армию. Отслужив некоторое время в Красноярске, попал в кавалерийский полк Таманской дивизии. И в 1987-м вернулся в институт, совмещал учёбу со съёмками в киноэпопее «Сталинград» у своего педагога Юрия Николаевича Озерова.
По окончании ВГИКа Бондарчук создал продюсерскую компанию «Art Pictures Group», на базе которой спустя 14 лет вместе с продюсером Дмитрием Рудовским организовал кинокомпанию «Art Pictures Studio». Снимали кино, музыкальные и рекламные видеоролики. Занимались продюсированием музыкальных, кино и арт-проектов.
Как актёр Бондарчук-младший дебютировал в драме отца «Борис Годунов», где 15-летнему юноше досталась роль тезки-цесаревича. В 2001 году он блестяще сыграл главную роль в эксцентричной экранизации «Идиота» Фёдора Достоевского режиссёром Романом Качановым под броским названием «Даун Хаус».
Режиссёрский дебют Фёдора Бондарчука состоялся в 1993 году, он снял фильм «Люблю» - бенефис знаменитой советской актрисы Людмилы Гурченко. После этого был 12-летний перерыв, во время которого Бондарчук сосредоточился на коротком метре, рекламе и клипмейкерстве. А в 2005 году «взорвал» российский кинематограф военным блокбастером небывалого масштаба. Фильм «9 рота», основанный на событиях войны в Афганистане, стал самым кассовым в прокате в год выпуска. Несмотря на противоречивые отзывы кинокритиков, проект получил одобрение у ветеранов военных действий, которые отмечали реализм показанного сюжета.
Одна из следующих знаковых работ в фильмографии режиссёра – военная кинолента «Сталинград». В 2017 году состоялась премьера масштабной картины Бондарчука «Притяжение».
Режиссёр привык выходить из зоны комфорта. Помимо главной роли в молодёжной картине «Призрак», Фёдор Бондарчук исполнил песню «Живи настоящим». Актёр предстал в необычном образе, сыграв главного героя в сказочной истории «Дед Мороз. Битва магов». В начале 2020 года вышел второй фильм Бондарчука «Вторжение», продолжение фантастической драмы «Притяжение». Состоялась премьера сериала «Псих».
Фёдор Сергеевич Бондарчук - председатель попечительского совета ОРКФ «Кинотавр», академик Национальной кинематографической премии «Ника», член Национальной Премии в области кинематографии «Золотой орёл», учредитель Группы компаний «Главкино», один из инициаторов проекта «Киносити».
В декабре 2021 года назначен генеральным продюсером «НМГ Студии», дочерней компании холдинга «Национальная Медиа Группа», специализирующейся на производстве кинофильмов и контента для интернет-платформ.