Воспитанник «Эстудиантеса». Дебютировал в Примере 14 сентября 2008 года в игре Апертуры против «Велес Сарсфилда» (1:0). В конце года Фернандес стал частью команды, дошедшей до финала Южноамериканского кубка. В турнире он дважды выходил на замену.
В январе 2009 года в составе молодёжной сборной Аргентины (до 20 лет) принял участие в чемпионате Южной Америки.
2 мая 2009 года впервые забил гол за свой клуб — с подачи Хуана Себастьяна Верона Фернандес отличился в ворота «Лануса» в рамках Клаусуры чемпионата Аргентины. Чуть позже Фернандес со своим клубом завоевал Кубок Либертадорес. В ходе турнира Федерико дважды выходил на замену в четвертьфинальных матчах против «Дефенсор Спортинга».
22 декабря 2010 года Фернандес был куплен итальянским клубом «Наполи» за 3 млн евро. Однако к итальянской команде он присоединится только в середине 2011 года.