Estudió Ciencias de la Imagen y Filología, pero no terminó ninguna. Al final se decantó por estudiar Periodismo, pero su pasión era el cine. Comenzó a trabajar en los setenta realizando cortometrajes: Oscar y Carlos (1974), Urculo (1977), En legítima defensa (1977), Homenage ú trois (1979), El león enamorado (1979) y es coguionista de La mano negra (1980) de Fernando Colomo.
También escribe varios guiones cinematográficos como Cuentos eróticos y La mano negra.

En 1980 rodó "Opera prima" su primera película como director, que supuso la consagración definitiva de Oscar Ladoire en el mundo del cine. La película de Trueba consiguió un gran éxito de crítica y taquilla.

"Opera prima", obtuvo varios premios en la Mostra de Cine de Venecia y supone para su director el "Popular de Pueblo" de ese mismo año. Tras dos años de silencio, Trueba funda, junto a Oscar Ladoire la productora "Opera films". En 1982 dirige la película "Mientras el cuerpo aguante", que se presentó al Festival de Cine de San Sebastián.

Luego vino "Sal gorda", cuyo guión está escrito a medias entre Trueba y Ladoire.
En 1985, Trueba lleva al cine la adaptación de la obra teatral "Sé infiel y no mires con quién", con menos éxito que la versión teatral que Pedro Osinaga mantuvo en cartel durante años

En 1987 la película "El año de las luces", obtuvo el Oso de Plata del Festival de Berlín. Realizó crítica cinematográfica, en las páginas del periódico "El Pais" y en el semanario "Guía del Ocio" y dirigió la revista Casablanca, que él fundó.

En 1988 aceptó ser el nuevo Presidente de la Academia de las Artes y las Ciencias Cinematográficas de España durante cuatro improrrogables meses sustituyendo en el cargo a José María Gonzalez Sinde. En este puesto permaneció hasta el 18 de diciembre de 1988.

En septiembre de 1988 dirigió dos de los capítulos de la serie televisiva "La mujer de tu vida" y, dos meses después, comenzó el rodaje en París de su film "El sueño del mono loco", con el que se apartó de la comedia por primera vez y se introdujo en el llamado "thriller" psicológico. La película, basada en la novela del escritor inglés Christopher Frank, estuvo protagonizada por el actor estadounidense Jeff Goldblum, el que fue protagonista de "La mosca", y de ella dijo el director que era la película que siempre había soñado realizar.

En 1989 "El sueño del mono loco" se presentó al festival de Cine de Venecia y fue candidata española en la competición de los premios Felix del cine europeo.
"El sueño del mono loco" se estrenó en Salamanca en diciembre de 1989 y el día 10 de marzo de 1990 obtuvo seis premios Goya de la academia española, mejor película, mejor director, mejor guión adaptado, mejor producción, mejor fotografía y mejor montaje.

Después de finalizar la comedia "Demasiado", Fernando Trueba fue el productor de la serie de televisión "Magos de la Tierra", un documental sobre pintores y escultores del Tercer Mundo. En diciembre de 1990 debutó como director teatral con la obra "El trío en mi bemol", única pieza del director cinematográfico francés Eric Rohmer y que contó con la interpretación de Santiago Ramón y Silvia Munt.

Ese año Fernando Trueba fue el gran homenajeado en la X edición de "Antenna Cinema", festival de cine y televisión celebrado en la localidad italiana de Conigliano.
El 4 de diciembre de 1992 estrenó la película "Belle Epoque" con guión de Trueba, José Luis García Sánchez y Rafael Azcona. El filme trascurre en 1931 y narra los escarceos sentimentales y sexuales de un joven con las cuatro hijas de un pintor liberal. Fue la gran vencedora en la séptima edición de los premios Goya que el 14 de marzo de 1993 concedió la Academia del Cine de España.

Asimismo, en marzo de 1993 el filme de Trueba fue el triunfador de la 43 edición de los premios que organiza la revista Fotogramas. Ese año "Belle Epoque" representó a España en el Festival de Cine de Berlín, fue galardonada con el "Premio Calabuch" a la mejor película española del año por el Jurado del Festival Internacional de Cinema de Comedia de Peñíscola (Castellón), obtuvo el premio del público (Olivier de Bronce) del Festival del filme del mediterráneo de Bastia (Córcega), y fue galardonada con el Premio Sant Jordi de cinematografía.

En 1993 Trueba trabajó con Rafael Azcona en el guión de la película "La niña de sus ojos", la historia de una mujer y cuatro hombres en pleno nazismo. También para 1993, tenía en proyecto dirigir el filme "Two much" ("Un gemelo singular"), una adaptación de la novela de Donald Westlake que tiene previsto rodar en septiembre de 1994, en Estados Unidos con una estrella americana como protagonista.

Su obra "Belle Epoque", el 29 de octubre de 1993, fue elegida precandidata española al Oscar, por la Academia española de las Artes y las Ciencias. Y el 9 de febrero de 1994, era seleccionada en Los Angeles candidata al Oscar, a la categoría de mejor película de habla no inglesa. "Belle Epoque" fue galardonado en la 66 edición, con el Oscar a la mejor película de habla no inglesa.

En esta ocasión Trueba se convirtió en el tercer director cinematográfico español premiado por la Academia de Hollywood, tras Luis Buñuel, "El discreto encanto de la burguesía", y José Luis Garci, "Volver a empezar".

Fernando Trueba fue el director de "El peor programa de la semana", emitido por la 2 de Televisión española desde noviembre de 1993 a febrero de 1994, año para el que proyecta producir la comedia "Los peores años de nuestra vida", con guión de su hermano David Trueba.
En 1995 rodó en Miami su primera película hispano-norteamericana, la comedia "Two much" interpretada por Antonio Banderas, Melanie Griffith, Daryl Hannah, Danni Aiello y Joan Cusack y cuyo estreno en España el 30 de noviembre de 1995 se convirtió en todo un acontecimiento.

El 27 de junio de 1996 fué condecorado con la insignia de Caballero de la Orden de las Artes y las Letras de la República francesa. Y el 20 de diciembre, fué distinguido con la Medalla de Oro a las Bellas Artes, en España.
El 4 de junio de 1997 presentó su libro "Diccionario de cine".

En mayo de 1998 comenzó a dirigir "La niña de mis ojos", basada en un guión de Rafaél Azcona y David Trueba. Narra la historia de un grupo de actores españoles que en 1938 se van a la Alemania de Hitler a rodar una película.
Este último filme recibió en la XIII Edición de los Premios Goya, celebrado en enero de 1999, siete galardones: mejor película, mejor interpretación femenina, actor revelación, dirección de producción, dirección artística, diseño de vestuario y mejor maquillaje.

Fernando Trueba está casado con Cristina Huete y son padres de un hijo Jonás Groucho.