Carrière au cinéma
Fernand Ledoux, homme de théâtre avant tout, devient populaire grâce au cinéma. Sa carrière d'acteur est partagée entre des personnages de brave homme spolié et de méchant hypocrite. Jacques Feyder, qui l'avait remarqué au Conservatoire et lui avait offert un petit rôle dans son moyen métrage La Faute d'orthographe (1919), fait de nouveau appel à lui pour L'Atlantide (1921). A l'avènement du parlant, Ledoux dévoile une aisance qui lui est propre. Il fait de courtes apparitions dans des films d'Anatole Litvak (Mayerling, 1935) et d'Alexis Granowsky (Tarass Boulba, id.) avant de se distinguer dans La Bête humaine (1938) de Jean Renoir, adapté du roman d'Emile Zola, où il campe Roubaud, le chef de gare criminel trompé par sa femme. Cette performance lui permet d'accéder à de grands rôles. Dans Volpone (1940), Maurice Tourneur exploite son côté obscur. En 1942, pour éviter d'avoir à jouer devant l'occupant allemand, Ledoux quitte la Comédie Française et se consacre exclusivement au cinéma. Cette année-là lui sourit. Dans Le Lit à colonnes de Roland Tual, il tient le rôle d'un directeur de prison qui prétend être l'auteur d'un opéra composé par un détenu, puis il nous offre une de ses interprétations les plus remarquées dans Goupi Mains-Rouges de Jacques Becker, une chronique rurale tirée du roman de Pierre Véry. Toujours en 1942, Marcel Carné lui confie le rôle du prince des Les Visiteurs du soir, conduit à sa perte par la fille du Diable. Après s'être illustré dans des interprétations de crapule, Ledoux oriente sa carrière vers des personnages plus humains, dont le plus représentatif reste celui de Pattes blanches (1948) de Jean Grémillon. A partir de 1957, ses rôles deviennent moins étoffés et ses apparitions plus brèves. On le voit dans quelques productions américaines, dont Le Jour le plus long (1961) de Ken Annakin, Andrew Marton, Bernard Wicki, Elmo Williams et Gerd Oswald et Le Jour d'après (1964) de Robert Parrish. Il tourne également pour Orson Welles (Le Procès, 1962), Jacques Demy (Peau d'Ane, 1970), Claude Chabrol (Alice ou la dernière fugue, 1976). Après Mille milliards de dollars (1981) d'Henri Verneuil, il se retire des écrans.
Dans La Bergère et le ramoneur (1967), film d'animation réalisé par Paul Grimault, il prête sa voix au personnage du roi.

Autres activités
Fernand Ledoux s'est produit de nombreuses fois sur les planches, essentiellement à la Comédie Française. A la mort de Léon Bérard en 1931, il accède à des rôles plus importants. De 1958 à 1967, il donne des cours de dramaturgie au Conservatoire National d'Art Dramatique.
On le voit également à la télévision, notamment dans Les Célibataires (1962) de Jean Prat.