De su familia era el castillo de Lara (Lara de los Infantes).
Crece en el castillo de Lara y hereda el título de su padre tras el apresamiento y muerte de su tío Nuño Fernández.
En el año 929, Fernán González aparece en documentos con el título de conde al frente del alfoz de Lara, dentro de la organización administrativa de la marca oriental del reino de León.
En el 931, Fernán González logró reunir el gobierno de los condados de Burgos, Lara, Lantarón, Cerezo y Álava, y es mencionado como conde de Castilla por primera vez en un documento del año 932.
En el 932, Ramiro II de León organizó una razia contra la fortaleza de Magerit a la que acudió Fernán González, la ciudad fue tomada así como su castillo obteniendo de ello un gran botín, sin embargo Magerit fue retomada por los musulmanes tras el abandono de los castellano-leoneses.
Un año más tarde Abd al-Rahman III contraataca cercando Osma y San Esteban de Gormaz, Ramiro II acudió en ayuda de Fernán González logrando levantar el cerco de San Esteban de Gormaz y venciendo junto a Fernán González una batalla cerca de Osma.
En el 934 Abd al-Rahman avanza con su ejército sin ninguna oposición, asola Álava y destruye Burgos, pero es nuevamente derrotado por Ramiro y Fernán en Osma.
Tuvo un papel destacado en la batalla de Simancas (939) en la que fueron derrotadas las tropas de Abd al-Rahman III, a continuación, conquistó Sepúlveda y la repobló (940), así como Riaza.
Ese mismo año concedió un fuero a Sepúlveda, dicho fuero estaba concebido para atraer repobladores a esa zona extremadamente peligrosa por su situación fronteriza con las tierras musulmanas.
Viendo su poder acrecentado, empezó a actuar de manera cada vez más independiente del reino de León, y siguiendo esta política, se casó con Sancha Sánchez, hermana del rey de Navarra, García Sanchez I (más tarde se casaría con su hija, Urraca Díaz)
Sobre estas fechas parece ser que se permitió en Castilla el empleo del derecho consuetudinario en detrimento del Fuero Juzgo leonés.
Las relaciones entre Ramiro II y Fernán González se enfriaron enormemente por motivos territoriales como el nombramiento de Ansur Fernández como conde de Monzón tapando la expansión de Fernán González hacia los territorios comprendidos entre el río Cea y el río Pisuerga (excluyendo el Condado de Saldaña en el norte), con lo que Fernán González se enfrenta a Ramiro que le hace encarcelar en León en el año 944 junto con su aliado en la rebelión, el conde de Saldaña Diego Muñoz que fue encarcelado en el Castillo de Gordón, Ramiro nombra en sustitución de Fernán González a Ansur Fernández como Conde de Castilla.
Después de permanecer alrededor de un año en prisión, Fernán González recupera el condado y jura fidelidad a Ramiro II.
Muerto Ramiro II en el 951, el reino de León quedó sumido en una crisis dinástica que Fernán González supo aprovechar en su favor.
Inicialmente apoyó las reclamaciones de Sancho el Craso contra su hermano Ordoño III, pero, al no prosperar su causa, se vio obligado a reconocer a Ordoño como rey.
Paralelamente, en el año 955 Fernán González derrota a las tropas musulmanas en San Esteban de Gormaz.
La temprana muerte de Ordoño III permitió al castellano recuperar su capacidad de maniobra, aunque en esta ocasión no apoyó las pretensiones de su antiguo aliado, el rey García Sánchez que pretendía que Sancho el Craso fuera rey de León, sino que se alineó con el primo de Ordoño III, Ordoño IV que fue elegido rey de León.
Derrotado en el 960 por la intervención Navarra, fue capturado por García Sánchez en Cirueña, pero recuperó la libertad tras hacer diversas concesiones territoriales.
Para reforzar su posición frente a los demás territorios cristianos, casó a su hija Urraca Fernández con el hijo de Ramiro II, Ordoño III, más tarde Urraca sería repudiada por Ordoño III gracias al apoyo que prestó Fernán González a Sancho el Craso.
Después de la muerte de Ordoño III, Urraca se casó con Ordoño IV que por entonces era aliado de Fernán González, y tras la muerte de Ordoño IV se casó con Sancho Garcés II de Navarra.
Otra de sus hijas Muniadona (o Nuña) fue dada en matrimonio a Gómez Díaz, hijo del conde de Saldaña, Diego Muñoz.
En el 963 pacta una tregua con Alhakén II tras la toma de San Esteban de Gormaz por los musulmanes, el conde castellano se comporta ya de hecho como conde independiente.
Con el reino de León debilitado y en una situación de desorden, Fernán González fue asegurando lentamente su posición como señor hereditario del condado independiente de Castilla, llegando a gobernar un extenso territorio desde el mar Cantábrico hasta más al sur del río Duero.
Murió Burgos en 970,
Al morir, dejó el condado a su hijo García Fernández estableciendo el principio de la sucesión hereditaria del título de conde de Castilla.
Su vida y hazañas están recogidas en un poema anónimo, el poema de Fernán González, escrito entre 1250 y 1271 y conservado en una copia incompleta del siglo XV.
Los restos de Fernán González fueron enterrados en el Monasterio de San Pedro de Arlanza y posteriormente trasladados en el 1841 a la Colegiata de San Cosme y San Damián de Covarrubias junto con los de su esposa Sancha.