Fatih Koyunoğlu, 1979 yılında İstanbul’da dünyaya geldi. İlkokul eğitimini Medeni Berk İlkokulu’nda, lise eğitimini ise Ataköy Lisesi’nde tamamladı. Ailesi başlangıçta oyunculuk kariyerine sıcak bakmasa da, Fatih'in aklı hep sahnedeydi. 1997 yılında Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi İktisat Bölümü’ne kayıt yaptırarak bu alanda eğitim almaya başladı. Ancak 5 yıl süresince tiyatroya olan ilgisi ve oyunculuk arzusu peşini bırakmadı. Eğitimi boyunca çeşitli tiyatro oyunlarında rol aldı ve sonunda ailesini ikna ederek, oyunculuk için İstanbul'a taşındı.
23 yaşında konservatuara başlama kararı alan Fatih Koyunoğlu, İstanbul Üniversitesi Devlet Konservatuarı Tiyatro Bölümü’ne girdi ve burada ünlü tiyatrocu Yıldız Kenter’in öğrencisi olarak eğitim aldı. 2005 yılında mezun oldu ve sahne hayatına profesyonel olarak devam etmeye karar verdi.
Koyunoğlu'nun tiyatro kariyeri 1998 yılında Bahçelievler Belediye Tiyatrosu’nda sahnelenen “Çanakkale Geçilmez Destanı” ile başladı. O günden sonra tiyatro onun için bir tutku haline geldi ve 2003-2007 yılları arasında Bakırköy Belediye Tiyatroları’nda birçok önemli oyunda yer aldı. 2007’de, arkadaşlarıyla birlikte Tiyatro Adam adlı tiyatro grubunu kurarak sahnede ve yönetmenlikte de önemli adımlar attı. Kariyerinde birçok başarılı tiyatro oyununa imza atarak, yönetmenlik alanında da yeteneklerini sergiledi.
Kamera karşısına ilk kez 2004 yılında Şeytan Ayrıntıda Gizlidir adlı dizisiyle geçen Fatih Koyunoğlu, ardından Elveda Rumeli, Beni Böyle Sev ve Yeter gibi sevilen dizilerde rol aldı. Ancak, özellikle İstanbullu Gelin dizisinde canlandırdığı Akif karakteri ile geniş bir izleyici kitlesi tarafından tanınmaya başladı.
Sinema dünyasında da adını duyuran Koyunoğlu, 2005 yılında 2 Süper Film Birden adlı yapımla sinema kariyerine başladı ve ardından Plajda, Zaman Makinesi 1973, Kanunsuzlar ve Yaşamak Güzel Şey gibi önemli filmlerde rol aldı.
2018 yılında Üstün Akmen Tiyatro Ödülleri’nde Yılın Yardımcı Rolde Erkek Oyuncusu ödülünü kazandı. 2020'lerin başında ise, TV8 ekranlarında yayınlanan Doğduğun Ev Kaderindir dizisinde Nuh karakteriyle dikkatleri üzerine çekti. 2022'de ise Çöp Adam adlı dizideki rolüyle ekranlarda olmaya devam etti.
Fatih Koyunoğlu, kariyerine tiyatro, televizyon ve sinema dünyasında edindiği deneyimlerle devam ederken, sahneye olan tutkusunu her zaman ön planda tutmuştur.
