Né en Suisse, il suit ses études à l’université de Genève où il obtient une licence de lettres puis un master en philosophie du langage. Il intègre ensuite l’Ecole cantonale d’art de Lausanne. Pendant ses études, Frédéric Mermoud réalise des courts métrages : Son jour à elle puis Les Electrons libres. En 2003, il réalise L’Escalier qui est récompensé à de nombreuses reprises et dans lequel il dirige déjà Nina Meurisse (que l’on retrouvera dans son premier long métrage). Il réalise ensuite deux courts métrages, Rachel en 2006 puis Le créneau en 2007, avec Emmanuelle Devos. C’est en 2010 que Frédéric Mermoud passe au grand écran avec Complices.