Фернанду Колор ди Мелу происходил из семьи политиков: его отец, Арнон Афонсу ди Фариас Мелу, был губернатором Алагоаса в 1951—1956 годах, мать — дочерью бывшего министра труда.
В 1976 году Фернанду стал президентом футбольного клуба ССА, базировавшегося в штате Алагоас, а затем занялся политикой. В 1979 году он был избран мэром города Масейо (от партии Альянс национального возрождения), а в 1986 году — губернатором штата Алагоас. На этом посту проявил себя как популист, заявив о намерении бороться с высокими зарплатами государственных чиновников. Кампания, показанная центральным телевидением, сделала его знаменитостью в масштабах всей страны, что необычно для губернатора такого маленького штата, как Алагоас.
На президентских выборах 1989 года Колор ди Мелу, баллотируясь от Партии национальной реконструкции во втором круге победил своего соперника, Луиса Инасиу Лулу да Силву. Избиратели отдали за него 35 миллионов голосов. Фернанду Колор ди Мелу тем самым стал первым за 29 лет демократически избранным президентом Бразилии. Главной задачей на посту президента он провозгласил борьбу с инфляцией, достигавшей на тот момент около 80 % в месяц.
В первый же день в должности он объявил о введении в действие так называемого «плана Колора», по которому существенные средства с банковских счетов должны были быть переведены в правительственные фонды и выведены из свободного обращения; в то же время правительство планировало увеличить выпуск наличных денег в обращении. План был составлен министром финансов в правительстве Колора, Зелией Кардозу ди Мелу. Радикальные экономические реформы были встречены населением без энтузиазма, однако в течение нескольких месяцев привели к сокращению инфляции до 25 % в месяц. Во время своего президентского срока Колор также подписал договор, обеспечивший вступление Бразилии в Меркосур, организацию сотрудничества пяти южноамериканских государств.
Одновременно к 1991 году правительство Колора ди Мелу вошло в глубочайший политический кризис, связанный с обвинениями в коррупции, и не смогло дальше эффективно проводить радикальные экономические реформы. В мае 1991 года брат президента, Педру Колор, обвинил его в том, что при проведении реформ правительство оказывало предпочтения определённым группам. Конгресс и Федеральная полиция начали расследование. Через несколько месяцев президент выступил по центральному телевидению с призывом к населению выйти на улицы в знак протеста против «сил, пытающихся организовать переворот». 11 августа 1992 года прошла крупная студенческая акция против Колора.
26 августа 1992 года был опубликован доклад конгресса, подтвердивший обвинения. 29 сентября нижняя палата конгресса начала процедуру импичмента. При голосовании 441 голосами за и 38 против Фернанду Колор ди Мелу был лишён своего поста. 29 декабря 1992 года, непосредственно перед голосованием в Сенате, он подал в отставку. Тем не менее, голосование было проведено, Колор лишён своего поста и права в течение восьми лет заниматься политикой. Пост президента занял вице-президент Итамар Франку.
В 1994 году Верховный трибунал снял с Колора обвинения в коррупции, ссылаясь на техническую ошибку в решении, но оставил в силе запрет на занятие политической деятельностью.
В 2000 году Колор ди Мелу выставил свою кандидатуру на пост мэра Сан-Паулу. Однако на момент подачи заявления в отношение него действовало решение суда, и его кандидатура была снята с выборов. В 2002 году он баллотировался на пост губернатора штата Алагоас, но проиграл выборы действующему губернатору, Роналду Лессе. В 2006 году, получив 44 % голосов избирателей и победив Лессу, Колор ди Мелу был избран в сенат от штата Алагоас.
На выборах губернатора штата Алагоас 3 октября 2010 года набрал 28,8 % голосов и, заняв третье место, не прошёл во второй тур.