Fernando Martínez Heredia nació en Yaguajay, antigua provincia de Las Villas, hoy Sancti Spíritus, en 1939. Cursó la enseñanza primaria en la Escuela Pública número 2 y la Secundaria en la EPS Alicia Hernández de la Barca, ambas en Yaguajay. En ambos niveles le enseñaron a cantar en coro, recitar en los actos patrióticos y toda la tradición mambisa que pudieron. Cursó el Bachillerato en el Instituto de Segunda Enseñanza de Santa Clara, de 1951 a 1956.

Estudió en la Universidad de La Habana desde 1959. Se graduó de Doctor en Derecho en 1963. Cursó numerosas asignaturas de la Licenciatura en Ciencias Sociales y Derecho Público y varias de la Licenciatura en Historia. En 1961 cursó el Plan Fidel para formar Profesores de Secundaria Básica y fue profesor de Estudios Sociales en el naciente Plan de Becas, en el Curso de 1962. En septiembre de ese año fue enviado a un curso intensivo para formar instructores de Filosofía, la Escuela Raúl Cepero Bonilla. Seleccionado al final, pasó a ser instructor y pronto profesor en el Departamento de Filosofía de la Universidad de La Habana, al que perteneció del 1º de febrero de 1963 a inicios de noviembre de 1971. De 1966 a 1969 fue su director y miembro del Consejo Universitario. Realizó estudios postgraduados sobre filosofía durante nueve años, y de un gran número de materias, según el Plan de Superación del citado Departamento. Realizó numerosas tareas de análisis o de investigaciones sociales de temas cubanos y de América Latina para instituciones de la Revolución durante ese período. Fue el segundo responsable de Edición Revolucionaria, que nació en el Departamento en diciembre de 1965 y allí funcionó hasta que pasó a ser el Instituto Cubano del Libro en septiembre de 1966.

El Departamento de Filosofía realizó o participó en un número muy elevado y diversificado de tareas durante sus nueve años de existencia. Fernando participó intensamente en la mayor parte de ellas. Dos ejemplos: en el equipo de análisis para la implantación de un nuevo sistema nacional de la economía, en 1966-1967; en todo el proceso de universalización de la enseñanza universitaria y acceso de los trabajadores a la Universidad que impulsó el Rector José M. Miyar, a partir de 1969.

Fue uno de los fundadores de El Caimán Barbudo, al inicio de 1966. A fines de ese año estuvo en el grupo que creó la revista mensual Pensamiento Crítico, y fue su director todo el tiempo que se publicó, de febrero de 1967 a agosto de 1971.

Al cierre de la revista en agosto, y la disolución del Departamento en noviembre, fue asignado a tareas de investigación superior en el Rectorado de la Universidad de La Habana. Recibió la Distinción 10 Años en la Educación, del Sindicato Nacional, en 1973; pero en mayo de ese año pasó a trabajar como técnico en la Dirección de Cítricos y Frutales del Instituto Nacional de Reforma Agraria. Ese trabajo cesó en 1974 y en junio pasó a trabajar en el Ministerio del Azúcar, hasta diciembre de 1976. Además de sus tareas, allí creó y fue director del boletín Azúcar, y Presidente de la Comisión de Historia. Fue Mejor Trabajador Básico 1975 del VM de Desarrollo Técnico del MINAZ.

El 1º de diciembre de 1976 pasó al Centro de Estudios sobre Europa Occidental, adscrito al Comité Central del PCC, donde fue investigador y jefe de dos secciones. Con el triunfo de la Revolución sandinista pasó a cumplir misión en Nicaragua, como miembro de la Misión diplomática cubana. Allí cumplió numerosas tareas hasta 1984, cuando que regresó a Cuba.

El Departamento de América lo asignó al Centro de Estudios sobre América, adscrito al CC del PCC, a fines de 1984. Allí fue Investigador Titular, Jefe de Departamento y miembro del Consejo Científico, hasta que se trasladó, en octubre de 1994, al Centro de investigaciones culturales Juan Marinello, del Ministerio de Cultura. En este centro trabaja como investigador; es el presidente de la Cátedra de Estudios Antonio Gramsci desde su creación en febrero de 1997, y miembro del Consejo Científico.

Fernando ha realizado y participado en un gran número de investigaciones sociales desde 1964 hasta hoy, la mayoría sobre realidades contemporáneas, la historia de Cuba y numerosos temas de América Latina. Separado de las actividades intelectuales públicas a inicios de los años setenta, regresó a ellas en la segunda mitad de los ochenta, y de inmediato participó activamente como intelectual en el proceso de Rectificación de Errores y Tendencias Negativas y en la recuperación del pensamiento de Ernesto Che Guevara. En los últimos veinte años ha continuado sus investigaciones y reflexiones sobre las realidades cubanas, ha ampliado y sistematizado su dedicación a la historia de Cuba, y se mantiene activo en temas sociales y políticos de América Latina. Comparte esos trabajos con una incansable labor intelectual, de exposición de sus ideas y otras que considera necesarias; de promoción del debate y la divulgación, para contribuir a la formación de jóvenes, en espacios públicos y junto a grupos que estudian. La mayor parte de esas tareas las realiza en Cuba, pero también en algunos países de América Latina.