Ator de cinema e teatro, roteirista e diretor, Gómez nasceu no Peru quando sua mãe, a atriz espanhola Carola Fernán Gómez, viajava pela América Latina.

O ator foi para a Espanha aos 3 anos e estudou Filosofia e Letras em Madri. Na década de 40, passou a se dedicar ao cinema como ator e diretor.

Durante sua carreira, atuou em quase de 170 filmes, trabalhando com os mais destacados diretores espanhóis, como Pedro Almodóvar, Víctor Erice, Luis García Berlanga.

Intérprete de filmes que se consagraram, Gómez participou de "O Espírito da Colméia" (1973), "Mamãe faz Cem anos" (1979), "O Inquilino" (1957) e "Tudo Sobre Minha Mãe" (1999).

Como diretor, filmou 27 longas-metragens para o cinema e para a televisão. Além do prêmio de Príncipe das Astúrias das Artes de 1995, Gómez recebeu os Nacionais de Cinema e Teatro, a Medalha de Ouro da Academia do Cinema, três prêmios Goya, entre outros. Ele foi o único ator a ingressar na Real Academia das Artes.

Foi casado com a cantora María Dolores Pradera, com quem teve uma filha, a atriz Helena Fernán-Gómez, e um filho, Fernando. Nos anos 70, uniu-se à atriz Emma Cohen.