Отец — Углов Григорий Гаврилович (1870—1927). Мать — Углова Анастасия Николаевна (1872—1947). Ф. Г. Углов родился 5 октября (по новому стилю) 1904 в деревне Чугуево Киренского уезда, всего в семье было шестеро детей.
Oкончил десять классов в Киренске. В 1923 году поступил на медицинский факультет Восточно-Сибирского университета (ныне Иркутский государственный университет). На втором курсе после поездки в Ленинград тяжело заболел: перенес брюшной и сыпной тиф с осложнениями, сепсис, длительное время находился без сознания на грани жизни и смерти. Выжил только благодаря стараниям однокурсницы, взявшей (несмотря на имевшегося маленького ребенка) еле передвигавшегося после болезни молодого человека к себе на попечение и ставшей впоследствии его женой.
Учёбу на пятом курсе продолжил в Саратовском университете, который окончил в 1929 году. Получив диплом, Федор Григорьевич работал участковым врачом в селе Кисловка Нижневолжского края (1929), затем — в селе Отобая Гальского района Абхазской АССР (1930—1933) и в больнице имени Мечникова в Ленинграде (1931—1933). Принимал участие в борьбе с «кулаками» во время коллективизации в начале 1930-х годов, о чём впоследствии писал в автобиографической книге «Сердце хирурга».
По окончании интернатуры в городе Киренске работал главным врачом и заведующим хирургическим отделением межрайонной больницы водников (1933—1937).
На заре своей профессиональной деятельности, ещё до пришедшего широкого признания, в адрес Ф. Г. Углова поступали и пессимистичные отзывы: так ленинградский профессор А. М. Заблудовский, услышав о хирургических отчетах Углова, в 30-е годы 20-го века сказал:
Позднее, изучив операции, проведённые Угловым, Заблудовский изменил своё мнение.
В 1937 году Ф. Г. Углов поступил в аспирантуру Ленинградского государственного медицинского института усовершенствования врачей. Среди его первых научных работ были статьи «О гнойниках прямой мышцы живота при брюшном тифе» (1938), «К вопросу об организации и работе хирургических отделений на далекой периферии» (1938). После защиты кандидатской диссертации на тему «Смешанные опухоли (тератомы) пресакральной области» (1939) Ф. Г. Углов работал ассистентом (1940—1943), доцентом (1944—1950) кафедры хирургии этого института. В 1949 году он защитил докторскую диссертацию на тему «Резекция лёгких».
Во время советско-финской войны 1939—1940 гг. Фёдор Григорьевич служил старшим хирургом медсанбата на Финском фронте.
После начала Великой Отечественной войны на протяжении всех 900 дней блокады Ленинграда он работал в осаждённом городе хирургом, начальником хирургического отделения одного из госпиталей. Выжил, по собственному признанию, благодаря тому, что в течение месяца замещал директора госпиталя и имел обязанность снимать пробу с еды для больных на кухне.
С 1950 года Фёдор Григорьевич работал в 1-м Ленинградском медицинском институте (ныне — Санкт-Петербургском государственном медицинском университете имени академика И. П. Павлова). Более 40 лет руководил кафедрой госпитальной хирургии СПб ГМУ, создал большую хирургическую школу.
Фёдор Григорьевич Углов — академик РАМН, действительный и почётный член Петровской академии наук и искусств, вице-президент Международной Славянской академии, президент Государственного православного фонда, почётный доктор Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова, главный редактор журнала «Вестник хирургии» (1953), член Союза писателей России, почётный член многих отечественных и зарубежных научных обществ.
Фёдор Григорьевич любил читать историческую литературу, работать на садовом участке, бывать на природе, собирать грибы, кататься на лыжах. В последние годы жизни увлекался народным целительством и нетрадиционной медициной (в основном, рефлексотерапией). Практиковал ежедневные обливания холодной водой. Будучи крещён ещё в детстве, в конце жизни стал глубоко верующим православным христианином. Углов сохранил жизненную энергию, оптимизм, творческую и деловую активность до глубокой старости: преподавал, писал статьи, давал интервью, активно работал на садовом участке, занимался с внуками. В столетнем возрасте Углов водил машину, читал без очков, плавал, мог по памяти прочитать поэмы любимого им Пушкина.
Одну из последних операций выполнил накануне собственного столетия в присутствии представителей Книги Рекордов Гиннеса, осуществлявших её видеозапись.
В интервью газете «Аргументы и факты», выпуск 24 (1233) от 16.06.2004 Углов сообщал, что сохраняет способность к осуществлению интимной жизни в возрасте 100 лет благодаря соблюдаемому им с юности правилу совершать не более одного-двух половых акта в неделю и бдительному отношению к своему здоровью. Последний ребенок Углова родился, когда отцу было 66 лет.
Весной 2006 года перенёс инсульт, который стал следствием плохо перенесённого им наркоза во время операции (удаление камней в почке), затем последовал полугодичный период реабилитации, большую часть которого хирург провёл на своей даче в Комарово.. Скончался 22 июня 2008 года в Санкт-Петербурге на 104-м году жизни от сердечного приступа. Похоронен на Никольском кладбище Александро-Невской лавры.
Был женат дважды, вторая жена — Углова (Стрельцова) Эмилия Викторовна (1936 г. рожд.), кандидат медицинских наук.
Дети от двух браков: Татьяна Фёдоровна, Елена Фёдоровна, Григорий Фёдорович. У Фёдора Углова при жизни было 9 внуков, 9 правнуков, 2 праправнука.
Ф. Г. Углов одним из первых в стране успешно выполнил сложнейшие операции на пищеводе, средостении, при портальной гипертензии, аденоме поджелудочной железы, при заболеваниях легких, врожденных и приобретённых пороках сердца, аневризме аорты. Он является автором изобретения «Искусственный клапан сердца и способ его изготовления» (1981, 1982). Ф. Г. Углов как хирург обладал уникальной хирургической техникой, нашедшей высокую оценку многих известных хирургов мира.
Выдающийся хирург, учёный и педагог, Ф. Г. Углов до последних дней был полон энергии. Работая в должности профессора кафедры госпитальной хирургии СПб ГМУ имени академика И. П. Павлова, он проводил обходы и консультации хирургических больных, занятия со студентами и молодыми хирургами, выполнял операции, многие из которых, по-прежнему, уникальны. Профессиональная деятельность Ф. Г. Углова получила высокую оценку коллег-современников.
В 1974 году в свет вышла первая художественная книга Углова «Сердце хирурга». Она несколько раз переиздавалась в России, переведена на многие языки мира. Еще до Великой Отечественной войны Фёдор Григорьевич начал борьбу за трезвость в стране: читал лекции, писал статьи, письма в ЦК и Правительство. Убеждённый сторонник трезвости, Углов активно выступал за искоренение привычек к употреблению алкоголя и табака, рассказывал читателю о действии спиртного и табачного дыма на важнейшие внутренние органы — мозг, сердце, лёгкие, органы ЖКТ, подкрепляя свои тезисы многочисленными примерами собственной врачебной практики.
На данную тематику Углов создал книги «В плену иллюзий», «Самоубийцы», «Ломехузы», «Капкан для России», «Человеку мало века», «Правда и ложь о разрешённых наркотиках». Борьба за трезвость, возрожденная Угловым, была направлена не только на взрослое население, но и заключалась в мерах по предотвращению потребления алкоголя в младенческом возрасте через кефир, который содержал в те годы, по утверждению Углова, от 0,12 до 0,88 % алкоголя (при условии содержания его в тёплом помещении в течение длительного времени), и вытеснению его из рациона детского питания. По мнению Углова, кефир, которым вскармливали грудных детей, а также употребляемый беременными и кормящими женщинами, должен быть заменён молочнокислыми продуктами, приготовляемыми без брожения — ряженкой, простоквашей, болгарской простоквашей и т. д..
Рок-музыку Углов сравнивал по разрушительности с наркотиками, в частности с героином, распространение которой, по его мнению, поддерживается орденом иллюминатов.
Также известен знаменитой статьей «О недопустимости потребления алкоголя», посвященной вреду любых доз алкоголя и восстановлению в общественном сознании понятия о трезвости как необходимом условии народного благополучия (написана во время антиалкогольной кампании 1980-х гг.).
В своих книгах академик Углов даёт рекомендации, касающиеся продления жизни и достижения здоровья:
На протяжении всей жизни был последовательным пропагандистом трезвого образа жизни; в качестве первоочередных мер предлагал запрет продажи алкогольной и табачной продукции в СССР. Углов был бессменным председателем Союза борьбы за народную трезвость, основанного в конце 1988 года. Табак и алкоголь Углов причислял к "разрешённым наркотикам", ссылаясь на работу А.Н.Тимофеева «Нервно-психические нарушения при алкогольной интоксикации» (Л., 1955).
Также в 1991 году он стал одним из учредителей «Славянского Собора».
Ряд исследователей отмечают, что, по мнению Углова, до 19 века пьянство не было свойственно русскому народу и что его внедрили и поддерживали евреи с целью подрыва русского национального характера.
В намеренном спаивании советских граждан Углов обвинял ЦРУ США, сионистов и империалистическую агентуру.. Доктор политологии из Еврейского университета в Иерусалиме Ицхак Брудны (англ. Yitzhak Brudny) отмечает, что провал антиалкогольной кампании 1986 года Углов объяснял заговором бюрократии и «этнических нерусских» в СМИ, противостоящих идее трезвости русского народа. Исследователь антисемитизма доктор философии Вадим Россман также считает, что обвинение Угловым евреев в распространении алкоголизма в России содержит элементы теории заговора. Сам Углов обвинения в антисемитизме категорически отвергал.
Николай Митрохин также отмечает близость Углова с русскими националистами и активную пропаганду антисионизма. Углов даже укрывал в своей клинике от угрозы ареста одного из ленинградских националистов Сергея Семанова, обеспечив ему не только место палате, но даже наличие вина в холодильнике.
Ф. Г. Углов занесен в Книгу рекордов Гиннесса как старейший практикующий хирург в России и СНГ.
А также автор более 200 статей в художественно-публицистических журналах и им опубликовано более 600 статей в различных научных журналах.