Florestan nasceu em São Paulo, em 22 de julho de 1920 . Aos seis anos de idade trabalhava como engraxate, auxiliar de marceneiro, auxiliar de barbeiro, alfaiate e balconista de bar.

Aos nove anos parou de estudar para se dedicar ao trabalho em tempo integral.

Voltou à escola na adolescência, alternando o trabalho de cozinheiro em um restaurante com as aulas e o "tiro de guerra" (1936).

Em 1941 ingressou na Faculdade de Filosofia Ciências e Letras da Universidade de São Paulo. Ao final do curso começou a lecionar como assistente na própria Instituição, e em 1944 cursou licenciatura.

Em 1943 casou-se com Mirian Rodrigues, com quem teve seis filhos.

Florestan Fernandes foi um dos principais responsáveis pela consolidação da moderna Sociologia no Brasil, tendo influenciado várias gerações de intelectuais brasileiros. Entre seus alunos e discípulos figuram os nomes de Fernando Henrique Cardoso, Octávio Ianni, Paul Singer e Gabriel Cohn.

Professor da Universidade de São Paulo no início dos anos 60, sofreu pressões por seu posicionamento político e intelectual. Em 1964 foi incluído na lista dos professores a serem inquiridos pelos policiais militares; foi preso por um curto período, fato descrito em carta endereçada ao coronel que presidia o Inquérito Policial Militar na Faculdade de Filosofia. Esta correspondência chegou à imprensa causando enorme comoção e protestos de grande repercurssão.

Durante este período (1964 a 1969) Florestan continuou bastante ativo em sua militância política, proferindo conferências em várias cidades do Brasil.

Em 1968 a ditadura era implacável na repressão. Florestan Fernandes foi submetido a Inquérito Policial Militar, processado, julgado pela Justiça Militar, cassado pelo AI-5 e afastado da Universidade.

Em 1969 foi para o exterior, realizou conferências no Canadá, Estados Unidos e Alemanha, entre outros.

De volta ao Brasil em 1972, atuou junto à igreja nos setores ligados à esquerda católica.

Em 1978 uniu-se ao movimento operário, participando da grande greve dos metalúrgicos do ABC, fato que deu origem à formação do Partido dos Trabalhadores.

Exerceu dois mandatos (1987 - 1991 e 1991 - 1995) de deputado federal pelo Partido dos Trabalhadores. Simpatizava com os grupos mais à esquerda (ortodoxos) do PT, apesar de ter livre trânsito em todas as alas da agremiação.

Florestan unia militância política ao rigor acadêmico. Escreveu mais de 70 livros publicados no Brasil e no exterior. Sua obra se tornou referência obrigatória, chegando a ser considerado "pai da sociologia brasileira". Entre seus livros mais importantes, destacam-se: "Capitalismo Dependente e Classes Sociais na América Latina", "A Revolução Burguesa no Brasil" e "Sociedade de Classes e Subdesenvolvimento". Uma de suas últimas atividades foi a revisão dos originais do que viria a ser seu último livro: "A Contestação Necessária". Nesta obra ele traça perfis de personalidades com as quais mantinha afinidades intelectuais e ideológicas. Entre elas figuram José Marti, Carlos Mariátegui, Caio Prado Junior, Luis Carlos Prestes, Octávio Ianni, Antonio Cândido, Roger Bastide e Luis Inácio Lula da Silva. Sobre este último, disse "Lula simboliza, em grau extremo, o operário como inventor de idéias (...), com alta capacidade de provocar tentativas históricas de arrancar o país da barbárie".

Faleceu no dia 10 de agosto de 1996 aos 75 anos, vítima de embolia gasosa maciça (presença de bolhas de ar no sangue) que atingiu as artérias coronárias e também o cérebro. O problema provavelmente foi originado na hemodiálise a que o sociólogo teve de se submeter no Hospital das Clínicas de São Paulo, após transplante de fígado.