Небіж 21-ого Президента Франції Франсуа Міттерана та армійського генерала авіації Жака Міттерана. Навчався в ліцеї Жансон-де-Саї в Парижі. Закінчив факультет історії і географії Паризького університету в Нантеррі. Закінчив Інститут Політехнічних Досліджень в Парижі. Не одружений, виховує трьох прийомних дітей.
Вперше з'явився на екрані в 1960 році, у віці 12 років, під ім'ям Фредерік Роберт у фільмі «Фортуна» (Fortunat) разом з такими акторами як Мішель Морган і Бурвіль. У 1968—1971 роках викладав історію та географію у двомовній приватній школі.
З 1971 року по 1986 рік очолював мережу, яка складалася з 14 артхаусних кінотеатрів (Olympic Palace (1971—1986), Entrepôt (1975—1986) та Olympic-Entrepôt (1977—1986)). Зняв чимало документальних фільмів про великих людей XX століття, а також кінофільми.
Продюсер телевізійних програм: Etoiles et toiles (1981−1986), Acteur Studio (1986—1987), Ciné-Fêtes (1984), Permission de minuit (1987—1988), Destins (1987—1988), Etoile Palace (1990), Du Côté de chez Fred (1988—1991), C'est votre vie (1993) і Les Amants du siècle(1993).
У 2002—2006 роках ведучий програм на Match TV та Pink TV. У 2003—2005 роках — режисер програм для TV5 international channel. Після тривалого співробітництва з радіостанцією Europe 1 продюсував програму «Çа me dit, I'après-midi» на радіостанції France Culture. У 1996—2002 роках генеральний комісар Французького сезону в Тунісі (1996), Року Марокко (1999) та Року Чехії (2002).
У 2001—2003 роках — президент комісії з фінансової підтримки виробництва кінематографічних робіт у Національному центрі кінематографії. З 2003 року — заступник генерального директора TV5. З 2008 року по 2009 рік — директор Французької академії у Римі. З 23 червня 2009 року — Міністр культури та комунікацій Франції.
Міттеран, який є відкритим бісексуалом, веде щомісячну колонку в часописі Têtu. Фредерік Міттеран також має туніське громадянство.