12 Ocak 1880 günü Arnavutluk'un İşkodra kentinde doğdu. Babası Piyade Albayı İzmirli İsmail Bey, annesi Hayriye Hanım'dır. Ali Fikri adında kendinden küçük bir erkek kardeşi vardır.

Babasının görev yeri değişiklikleri nedeniyle öğrenim hayatı değişik kentlerde geçti. Mardin'de tamamladığı ilköğreniminin ardından askeri rüştiyeyi Erzincan'da , askeri idadiyi ise Erzurum'da bitirdi. 1897'de girdiği İstanbul Harp Okulu'ndaki öğrenimini 1900'de birincilikle tamamladıktan sonra Harp Akademisi'ne girdi. Bu okuldaki öğrenimini 1902'de altıncı olarak tamamladı ve meslek yaşamına başladı.

İlk görev yeri olan Dersim ve çevresinde 8 yıl görev yaptı. 1905'te kolağası, 1908'de binbaşı rütbesine yükseldi. 1912'de Münime Hanımla evlendi; bu evlilikten. Hayrünisa ve Tarık adlı iki çocuğu oldu.

II. Balkan Savaşı sırasında Çatalca Aşiret Süvari Tugayı'nın başında görev yaptı. Edirne'ye kadar gelen Bulgar ordusunu püskürttü.

I. Dünya Savaşı başladığında 3. Kolordu Kurmay Başkanı idi. Çanakkale Cephesi'nde çarpıştı. Bu görev sırasında ilk defa Mustafa Kemal ile tanıştı. Çanakkale Savaşı'ndan sonra kılıçlı altın liyakat ve gümüş imtiyaz savaş madalyaları ile ödüllendirildi. 1915'te Harbiye Nezareti Müsteşar Muavinliği görevine tayin odu ve aynı yıl albaylığa terfi etti. Kısa bir süre Romanya İbrail Cephesi'nde görev yapan Fahrettin Paşa, daha sonra Filsitin Cephesi'ne birlik komutanı olarak gönderildi. Filistin'deki yenilgiden sonra kolordu karargahı Konya'ya taşınmıştı bu nedenle paşa, savaşın sonunda 12. Kolordu kumandanı olarak Konya'daydı.

Konya'da Fahrettin Altay'ın çevresinde ulusal kurtuluş çalışmaları yapan kişiler bulunmaktaydı. Kendisi, ulusal harekete katılmak konusunda bir süre tereddüt içinde kaldı. İstanbul'un resmen işgalinden sonra Temsil Kurulu tarafından alınan İstanbul ile her türlü ilişkinin kesilmesi kararına karşı çıkması, Refet Bey'in emrinde atlı birliklerle Afyon'dan Konya'ya gelmesine yol açtı. Refet Bey, Sarayönü İstasyonu'na gelerek Fahrettin Bey'i davet etmiş ve gelirken vali, belediye başkanı, müftü, Müdafaa-i hukuk Cemiyeti ve muhalif tanınan kimseleri getirmesini istemişti. Grup, Mustafa Kemal'e bağlılıklarını fiilen göstermek üzere silahlı muhafızlar eşliğinde trene bindirildi.Mustafa Kemal'le Ankara'da yaptığı görüşmeden sonra tereddütleri ortadan kalkan Fahrettin Bey, İstanbul'dan değil Ankara'dan emir almak üzere kesin tavrını ortaya koydu. I. TBMM'de Mersin milletvekili olarak yer aldı. Mecliste gruplar oluştuğunda ne birinci, ne ikinci gruba girdi; bağımsızlar olarak adlandırılan grup listesinde bulundu.

Kurtuluş Savaşı boyunca 12. Kolordu Kumandanı olarak Delibaş İsyanı'nın bastırılmasında, 1. ve 2. İnönü Savaşları'nda Sakarya Savaşı'nda görev aldı. 1921'de tümgeneralliğe (mirlivalık)yükseltildi ve Süvari Grup Komutanı oldu. Kurtuluş Savaşı'nın son yıllarında Uşak, Afyon, Alaşehir çevresindeki çarpışmalarda süvarileri büyük hizmet gördü. Kütahya'nın Emet ilçesinden kendisi Emet halkı ve süvarileri tarafından kaçırılan Yunan ordusunu kovalayarak İzmir'e giren ilk süvari birlikleri Altay'ın komutasındaydı. 10 Eylül'de İzmir'de Mustafa Kemal'i karşıladı. Askeri başarıları nedeniyle onra korgeneralliğe (feriklik) yükseltildi.

İzmir'in kurtarılmasından sonra emrindeki Süvari Kolordusu ile Çanakkale Boğazı üzerinden İstanbul'a yöneldi. Bunun üzerine İngiltere, Fransa ve Kanada'da siyasi etkileri olan Çanakkale Krizi oluştu.

I. dönem TBMM'de Mersin milletvekili olarak bulunuyordu ama devamlı cephede görev yapmaktaydı. II. Dönem TBMM'de gene İzmir milletvekili olarak yer aldı. Bir yandan da 5. Kolordu Komutanı olarak görev yaptı. Mustafa Kemal'in 1924'tekiİzmir gezisine eşlik etti. Askerlik ve milletvekilliğini birlikte yürütmesi mümkün olmayınca Mustafa Kemal'in isteğine uyarak meclisten ayrıldı ve orduda kaldı.

1926'da orgeneralliğe terfi eden Fahrettin Paşa, 1927'de tedavi için Avrupa'ya giden Fevzi Paşa'nın yerine Genelkurmay Başkanlığı'na vekalet etti. 1928'de Türkiye'yi ziyaret eden Afgan Kralı Emanullah Han ile eşi Kraliçe Süreyya'ya mihmandarlık etti. 1930'da Menemen Olayı'ndan sonra Menemen, Balıkesir, Manisa 'da ilan edilen sıkıyöentim sırasındasıkıyönetim komutanlığına Fahrettin Paşa tayin edildi. 1933'te 1. Ordu Komutanlığı'na getirildi.

1934'te l, Kızıl Ordu manevralarına davetli tek ülke olan Türkiye'den gidecek askeri heyetin başkanlığını yaptı. Aynı yıl İran ve Afganistan arasındaki sınır anlaşmazlığında hakemlik yaptı. Hazırladığı rapor anlaşmazlığın çözümlenmesinde yararlı oldu. 1936'da İngiltere Kralı VIII. Edward'ın Çanakkale Savaşı alanları gezisine refakat etti. 1938'de Atatürk için yapılan cenaze törenine komutan tayin edildi. 1945'te, Yüksek Askeri Şûra üyeliği sırasında yaş haddinden emekliye ayrıldı.

1946-1950 yılları arasında CHP'den Burdur milletvekilliği yaptı. 1950'den sonra siyasi hayattan da çekilerek İstanbul'a yerleşti. 25 Ekim 1974'de uykudayken hayatını kaybetti. Aşiyan Mezarlığı'na defnedilen naaşı, 1988'de Ankara'daki Devlet Mezarlığı'na nakledildi.