Фабио родился в Петрополисе, «городе Петра», который находится примерно в часе езды от Рио-де-Жанейро. Он начал играть в футбол с 5 лет. Фабио и его брат-близнец Рафаэл играли в футбол в командах пять на пять человек. Их заметили скауты «Флуминенсе», которые предложили им поиграть за клуб. Близнецы согласились и возрасте 11 лет переехали в тренировочный центр «Флуминенсе», где они постоянно проживали и проводили тренировки.
Фабио начал играть в футбол на позиции опорного полузащитника, но затем стал левым крайним защитником в «Флуминенсе». В 2005 году Фабио и Рафаэл сыграли на юношеском турнире в Токио, где их заметил скаут английского клуба «Манчестер Юнайтед» Лес Кершоу. Кершоу отметил игру двух талантливых бразильцев и порекомендовал их Алексу Фергюсону. Руководство «Манчестер Юнайтед» договорилось о просмотре близнецов в Манчестере в 2005 году. Вскоре после этого с близнецами встретился скаут лондонского «Арсенала», предложивший им просмотр в Лондоне без разрешения «Флуминенсе», однако их мать отговорила их от этого. В итоге Фабио и Рафаэл выбрали «Манчестер Юнайтед» и подписали контракт с английским клубом в 2007 году, не сыграв за основной состав «Флуминенсе» ни одного матча.
Фабио и Рафаэл подписали контракт с «Манчестер Юнайтед» в феврале 2007 года, но они не могли выступать за клуб до достижения ими возраста 18 лет в июле 2008 года. Фабио дебютировал за «Манчестер Юнайтед» 4 августа 2008 года, выйдя на замену Патрису Эвра в товарищеском матче против «Питерборо Юнайтед». Фабио, наравне с Рафаэлом, получил очень высокую оценку за свою игру в этом матче.
В сезоне 2008/09 Фабио регулярно играл за резервный состав «Манчестер Юнайтед», забив пять голов в восьми матчах, включая хет-трик в ворота «Рочдейла» в Большом кубке Ланкашира 16 марта 2009 года. 24 января 2009 года Фабио дебютировал за основной состав «Юнайтед» в официальном матче: это была игра четвёртого раунда Кубка Англии против «Тоттенхэма». В начале второго тайма он получил травму и был заменён другим дебютантом, Ричардом Экерсли. 16 августа 2009 года Фабио дебютировал в матче Премьер-лиги против «Бирмингем Сити». 23 сентября 2009 года Фабио вышел в стартовом составе команды на матч Кубка Футбольной лиги против «Вулверхэмптона», но уже на 30-й минуте был удалён с поля за грубый фол против Майкла Кайтли.
21 октября 2009 года Фабио дебютировал в Лиге чемпионов УЕФА, выйдя в стартовом составе «Юнайтед» на игру против ЦСКА в Москве. Сэр Алекс Фергюсон остался доволен действиями Фабио, особенно с учётом игры на непривычном искусственном газоне «Лужников». 27 октября Фабио получил жёлтую карточку за фол, совершённый его братом-близнецом Рафаэлом в матче Кубка Футбольной лиги против «Барнсли». «Манчестер Юнайтед» подал апелляцию в Футбольную ассоциацию, и жёлтая карточка была снята с Фабио и была записана на Рафаэла. 1 апреля 2010 года Фабио подписал новый контракт с «Манчестер Юнайтед», согласно которому он останется в клубе, как минимум, до июня 2014 года.
26 февраля 2011 года Фабио забил свой первый гол за основной состав «Манчестер Юнайтед» в матче Премьер-лиги против «Уигана», который завершился со счётом 4:0. 12 марта Фабио открыл счёт в четвертьфинальном матче Кубка Англии против «Арсенала»; игра завершилась победой «Юнайтед» со счётом 2:0.
Фабио играл за сборную Бразилии до 17 лет и был её капитаном на чемпионате мира 2007 года для футболистов до 17 лет.
Итого: 16 матчей / 10 голов; 10 побед, 1 ничья, 5 поражений.
Итого: 2 матча / 0 голов; 2 победы.
Сборная Бразилии (до 17 лет)
Манчестер Юнайтед
(откорректировано по состоянию на 18 марта 2012 года)