Фёдор Александрович Абрамов родился в крестьянской семье, был младшим из пяти детей. Отец Александр Степанович Абрамов (1878—1921), занимался извозом в Архангельске. Мать Степанида Павловна, урождённая Заварзина (1883—1947), крестьянка из староверов. Когда Фёдору был год, умер его отец.

После окончания Веркольской начальной школы-четырёхлетки Абрамов пошёл в 5 класс в Кушкопальскую школу. В 1933 году переехал в райцентр — село Карпогоры (45 км от Верколы), чтобы закончить десятиклассную школу. В 1938 году после окончания с отличием средней школы был зачислен без экзаменов на филологический факультет Ленинградского университета.

После третьего курса, 24 июня 1941 года ушёл добровольцем в народное ополчение. Служил пулемётчиком 377-го артиллерийско-пулемётного батальона, в сентябре 1941 года был ранен в руку, после короткого лечения вновь вернулся на передовую. В ноябре 1941 года был тяжело ранен (пулей перебиты обе ноги), лишь по случайности обнаружен бойцом похоронной команды, собиравшей тела убитых. Провёл блокадную зиму 1941—1942 года в ленинградском госпитале, в апреле 1942 года был эвакуирован по льду Ладожского озера одной из последних машин. По ранению получил отпуск на 3 месяца, преподавал в Карпогорской школе. В июле 1942 года признан годным к нестроевой службе, поскольку полностью оправиться от ранений не удалось, и вновь был призван на военную службу. С июля 1942 года был заместителем командира роты в 33-м запасном стрелковом полку в Архангельском военном округе, с февраля 1943 года — помощником командира взвода Архангельского военно-пулемётного училища. С апреля 1943 года был переведён в отдел контрразведки «Смерш» Архангельского военного округа на должность помощника оперуполномоченного резерва, с августа 1943 года — следователь, с июня 1944 года — старший следователь следственного отделения отдела контрразведки. О том времени написал автобиографическую повесть «Кто он?», опубликованную его вдовой после его смерти. Член ВКП(б) с марта 1945 года. Демобилизован осенью 1945 года. Увольнение Фёдора Абрамова из органов военной контрразведки подтверждено приказом начальника Главного управления контрразведки «Смерш» генерал-полковника В. С. Абакумова от 22 октября 1945 года.

Окончил с отличием филологический факультет Ленинградского государственного университета (1948) и поступил в аспирантуру ЛГУ. В 1949 году, в бытность аспирантом, участвовал в осуждении профессоров-«космополитов» (Бориса Эйхенбаума, Григория Гуковского, Марка Азадовского и других): статья с его соавторством «В борьбе за чистоту марксистско-ленинского литературоведения» была напечатана в июле 1949 года в журнале «Звезда»[10]. Этих эпизодов своей карьеры Абрамов впоследствии стыдился.

Во время учёбы познакомился со своей будущей женой Людмилой Крутиковой (1920—2017) (впоследствии — литературным критиком, исследователем творчества И. А. Бунина). В 1951 году женился и защитил кандидатскую диссертацию по творчеству М. А. Шолохова. В 1951—1960 годах был старшим преподавателем, затем доцентом и заведующим кафедрой советской литературы ЛГУ.

В начале хрущёвской оттепели в 1954 году опубликовал в журнале «Новый мир» статью «Люди колхозной деревни в послевоенной литературе», в которой выступил против лакировки положения дел на селе. Абрамов писал о том, что советские писатели «соревнуются между собой, кто легче и без доказательнее изобразит переход колхоза от неполного благополучия к полному процветанию», пока в реальности деревня стоит на грани вымирания. Эта публикация вызвала гневные отклики и отрицательную реакцию по партийной линии. Под угрозой увольнения из ЛГУ Абрамов был вынужден признать ошибочность своей статьи. В 1956 году он возглавил в Ленинградском университете кафедру советской литературы.

В летние каникулы 1950 года на хуторе Дорище Новгородской области Абрамов начал писать свой первый роман «Братья и сёстры», который был закончен через шесть лет. В течение двух лет роман не принимали к публикации, писателю отказали журналы «Октябрь» и «Новый мир». В 1958 году роман был опубликован в журнале «Нева» и был доброжелательно встречен критикой. В 1960 году Абрамов оставил кафедру и стал профессиональным литератором, вступил в Союз писателей (рекомендатели Лев Плоткин и Михаил Слонимский).

С 1967 года Абрамов гостил в доме у родни филолога Ирины Владимировны Столяровой (впоследствии профессора Ленинградского университета, специалиста по творчеству Лескова) в деревне Опольнево Борисоглебского района Ярославской области. Наблюдал картины здешней жизни, беседовал с местными крестьянами, собирал материал для повестей «Пелагея», «Алька», «Мамониха».

В 1963 году в журнале «Нева» вышла повесть «Вокруг да около», вызвавшая постановление Ленинградского горкома КПСС об искажении колхозной жизни, редактор журнала снят с работы. Сначала в «Литературной газете» появились положительные рецензии Г. Радова «Вся соль в позиции» (5 марта 1963 года) и В. Чалмаева «Я есть народ» (26 марта 1963 года), но затем последовали разгромные статьи в «Советской России» (Колесов В. «Действительно, вокруг да около». 13.04.1963), «Ленинградской правде» (Беляев Н. «Нет, это не правда жизни». 28.04.1963), журнале «Коммунист» (Степанов В. «Сельская тема в очерках писателя». № 13, 1963) и др. Положительные отзывы изымали из уже набранных номеров газет и журналов. Повесть была названа «идейно порочной», а Ф. Абрамова несколько лет нигде не печатали. В июне 1963 года издательство «Флегон пресс» (А. Флегона) выпускает в Лондоне повесть в переводе Дэвида Флойда отдельной книгой под названием «Хитрецы». В начале июня 1963 года в газете «Пинежская правда», а чуть позже в газетах «Правда Севера» и «Известия» было напечатано открытое письмо от якобы земляков Фёдора Абрамова к писателю «К чему зовёшь нас, земляк?». Однако позже выяснилось, что письмо привезли в Верколу из райцентра и заставили людей, не читавших повесть «Вокруг да около», подписать его.

В 1979 году в газете «Пинежская правда» Фёдор Абрамов опубликовал открытое письмо к своим землякам «Чем живём — кормимся?», вызвавшее противоречивые отклики пинежан. Письмо было перепечатано в газете «Правда» с сокращениями и изменениями текста без ведома автора.

30 октября 1981 года Фёдор Абрамов выступил на авторском вечере в Останкино, который транслировался по телевидению на всю страну. Конспект этого четырёхчасового выступления был опубликован в 1993 году.

Ф. А. Абрамов умер 14 мая 1983 года в Ленинграде. Похоронен в селе Веркола на правом берегу реки Пинега; на левом берегу находится Артемиево-Веркольский монастырь, вопросом восстановления которого Абрамов был озабочен в конце жизни.