Сын Леопольда Гогенцоллерн-Зигмаринген и Антонии Португальской. Племянник Кароля I, оказался на престоле ввиду отказа от прав наследования отца (1880) и старшего брата Вильгельма (1888). При этом, управляя православной страной, Фердинанд остался католиком, с тем условием, чтобы его дети воспитывались в православной вере.
В 1893 году женился на Марии, герцогине Эдинбургской (1875—1938). Для семьи наследника престола Кароль I приказал построить рядом с королевской резиденцией замок Пелишор.
Дети Фердинанда и Марии:
Царствование Фердинанда началось вскоре после того, как разгорелась Первая мировая война; в отличие от дяди, сторонника Германии, он придерживался нейтральных позиций, а в 1916 после долгих переговоров Румыния вступила в войну на стороне Антанты (что было воспринято Вильгельмом II как предательство дома Гогенцоллернов). Вскоре она была разгромлена, и австро-германские войска заняли Бухарест; Фердинанд был вынужден на некоторое время эмигрировать.
После войны румынское государство получило обширные территориальные приращения (см. Великая Румыния); в его состав были включены входившие в Австро-Венгрию Трансильвания и Буковина, а также принадлежавшая Российской империи Бессарабия (последнее не было признано СССР). В октябре 1922 года Фердинанд был помпезно коронован в Алба-Юлии, традиционной резиденции трансильванских князей.
Послевоенные годы были омрачены конфликтом с сыном и наследником, кронпринцем Каролем, который вступил в скандальный брак с одной из своих любовниц и покинул страну. Лишив сына престолонаследия, Фердинанд сделал непосредственным преемником малолетнего внука, Михая I. Однако через три года после смерти Фердинанда Кароль вернулся из-за границы, сместил сына и стал царствовать как Кароль II.