Федор вырос на окраине Саратова. В школе учился неплохо, благодаря отцу много читал и в итоге получил аттестат всего с тремя тройками: по химии, обществознанию и немецкому.
В спорт Смолов пришел еще в семь лет, начав заниматься в школе саратовского «Сокола». В пятнадцать лет прошел в академию «Мастер-Сатурна», а спустя пару лет вступил в московское «Динамо» и в его составе дебютировал в Российской премьер-лиге. Бывшие коллеги Смолова по «Динамо» говорят, что Федора в клубе называли чемпионом тренировок. На них он обыгрывал, забивал, отдавал голевые передачи, но на самих матчах терялся и ошибался. Этот период он называет «испытанием», которое не позволяло ему расслабляться на промежуточном этапе, а только мотивировало трудиться и прогрессировать.
В 2010 году футболист перешел в «Фейеноорд» арендованным игроком. В Голландии 20-летний Федя не заиграл (забил один гол в десяти матчах), но зато открыл для себя мир хип-хопа. Впрочем, в Роттердаме он надолго не задержался — уехал оттуда в межсезонье. Тогда же к нему стало постепенно приходить понимание, что совмещать гулянки и футбол у него не получится и нужно всерьез сосредоточиться на спорте. Произошло это, правда, не сразу — Sports.ru даже успел опубликовать пару статей в духе «16 вещей, которые сделал Федор Смолов за тот год, что не забивал голы».
Дальше Смолов пару лет поиграл в «Анжи», а в 2014 году уехал в Екатеринбург. «Переход в "Урал" мне очень помог. Я начал играть нападающим, ребята меня почувствовали. Ну и эффект провинции. В Москве условных соблазнов намного больше», — признавался потом Федор.
В 2015-м Федя расстался с российской телеведущей и фотомоделью, обладательницей титула «Мисс Россия — 2003» Викторией Лопыревой после практически трех лет совместной жизни и свадьбы на Бали. И тут произошла удивительная метаморфоза: Смолов, только что подписавший контракт с «Краснодаром», стал активно забивать голы и даже получил звание лучшего бомбардира чемпионата России и лучшего футболиста страны по версии РФС. Сам он отмечает, что вместе с его разрывом с Лопыревой из жизни ушли все светские мероприятия и остался один футбол. Ну, и еще дорогие машины.
Тогда, будучи на коне, Федор решил заняться культурными акциями и проспонсировал ремонт арок четырех домов на набережной Космонавтов в родном Саратове. Также ему предлагали открыть там футбольную школу имени себя, но Смолов наотрез отказался, мотивировав это тем, что в регионах футбола нет и лучшие академии уже и так действуют, а контролировать процессы в учебном заведении он в любом случае не сможет.
После четырех успешных сезонов в «Краснодаре» Федя перешел в «Локомотив», который заплатил за него почти 9 миллионов евро. В составе «железнодорожников» ему удалось завоевать первый трофей — Кубок России. В 2020 году Федор вновь ушел в аренду, на этот раз в испанскую «Сельту», правда, только на один сезон, после чего вернулся в «Локо». Но и там на очень долго не задержался, в январе 2022-го укатив обратно в родное московское «Динамо».
В основном составе сборной России Смолов дебютировал в матче против США в ноябре 2012 года. Уже на 9-й минуте он открыл счет, гол стал самым быстрым для дебютантов сборной России. Но в этой же игре Федор получил травму и сел на скамейку. Пожалуй, один из самых тяжелых эпизодов в карьере Федора случился на Чемпионате мира 2018: в четвертьфинале в матче против Хорватии он не забил решающего пенальти. Важно, что Федя выбрал необычный способ удара, который совсем не требовался в данной ситуации. После этого на него обрушился мощнейший хейт почти всей страны, который сильно прижал спортсмена в эмоциональном плане. Когда футболист отошел — неоднократно извинялся перед болельщиками в соцсетях и интервью. На данный момент отходчивый народ, судя по всему, его простил.
В своем хорошем будущем Федор надеется стать тренером или спортивным директором какого-нибудь клуба.