Às vezes citado como Fernando, porém ficou mais conhecido pela forma como era citado nas canções de gesta, que o referiam como Fernan Gonzalez em vez de Fredinandus Gundisalviz.
Fernão foi conde de Castela a partir de 932. Durante seu governo, ele uniu o território de Castela em um único condado, incorporando em particular Lantarón em 935, Cerezo e Grañón em 936.
Antes, em 934, após a humilhante paz imposta ao reino de Pamplona pelo califa Abd al-Rahman III de Córdoba (ou Abderramão), o califa invadiu Castela, saqueando Burgos e destruindo o mosteiro de San Pedro de Cardeña antes de se mudar para o território de Leão. No entanto, o conde Fernão aliou-se ao rei Ramiro II de Leão e à rainha Toda Aznares (regente de Pamplona e sua sogra) e, em 939, as três forças combinadas derrotaram as tropas do califa, perto de Simancas. O conde Fernão explorou esta vitória ao reconquistar Sepúlveda em 940.
Certa crônica medieval registra que, em cerca de 943, Fernão Gonçalves e Diego Munhoz de Saldanha se rebelaram contra o rei Ramiro II, que os capturou e mandou aprisioná-los em cidades diferentes, embora sua prisão tenha durado pouco.
Fernão aparece citado também como conde de Álava em 952. As tropas do califa Abd al-Rahman (Abderramão) lançaram novos ataques contra a Galiza e Castela entre 953 e 955, mas foram derrotadas pelo conde Fernão perto de San Esteban de Gormaz em 955.
O conde Fernão envolveu-se na guerra civil de Leão, apoiando a princípio o novo rei Sancho I “o Gordo” (filho de Ramiro II) e, mais tarde, o seu próprio genro, o rei Ordonho IV “o Mau” (sobrinho de Ramiro II), mas foi capturado pelas tropas de Pamplona, em Nájera em 960. Depois de ser libertado por Urraca Garcês de Pamplona, com quem se casou (ela foi a segunda esposa de Fernão), ele formou uma aliança com Pamplona e Barcelona contra o califa Al-Hakam II. A aliança não teve sucesso e Fernão perdeu San Esteban de Gormaz e Atienza para as tropas do califa.
Mesmo sofrendo algumas derrotas, o conde Fernão Gonçalves foi um líder dinâmico que estabeleceu a plena autonomia do condado de Castela e o defendeu com competência contra as incursões muçulmanas, lançando dessa forma as bases para seu status como um futuro reino independente, o futuro Reino de Castela. As façanhas do conde são comemoradas em romances castelhanos.
Ele foi casado duas vezes, com geração de ambos os casamentos. Sancha foi sua primeira esposa e ele foi o terceiro marido dela.