Né en 1969, Frédéric Mermoud décroche une Licence de Lettres et un DES en philosophie à l'Université de Genève puis sort diplômé de l'Ecole cantonale d'art de Lausanne (DAVI) en 1999. Durant cette période, il réalise deux courts métrages remarqués: Son jour à elle et Les électrons libres, primé au festival de Locarno en 1999. Il renoue en 2003 avec le court métrage en signant L'escalier, Prix du cinéma suisse 2004, et primé 18 fois. La même année, il réalise son premier téléfilm Bonhomme de chemin, Prix du meilleur téléfilm suisse au Festival de Genève Cinéma Tout Ecran 2004.
En 2006, il réalise Rachel qui sera nominé aux Césars 2008. En 2007 il réalise Le Créneau, court-métrage écrit dans le cadre de la collection Ecrire pour de Canal + et interprété par Emmanuelle Devos et Hippolyte Girardot. Ce film a été sélectionné par le festival de Clermont-Ferrand et la Semaine de la Critique de Cannes en 2007 et a été nominé au Prix du Cinéma Suisse 2008.
Son premier long métrage de fiction Complices, a été présenté dans de nombreux festivals, dont Locarno et Chicago (Prix de la mise en scène) et a reçu le prix de Quartz 2010 du meilleur scénario.