Фёдор Углов родился 5 октября (22 сентября) 1904 года в деревне Чугуево Киренского уезда Иркутской области, что на великой сибирской реке Лена. Отец — Углов Григорий Гаврилович (1870—1927). Мать — Углова Анастасия Николаевна (1872—1947). Хотя его семья из восьми человек жила очень скромно, родителям удалось дать высшее образование пятерым из шести детей. Когда Фёдор заявил о своем желании учиться, отец дал сыну на дорогу 30 рублей и билет на пароход, сказав, что в дальнейшем помогать ему не сможет.
В 1923 году Ф. Г. Углов поступил в Иркутский университет. Учёбу продолжил в Саратовском университете, который окончил в 1929 году. Получив диплом, Фёдор Григорьевич работал участковым врачом в селе Кисловка Нижневолжского края (1929), затем — в селе Отобая Гальского района Абхазской АССР (1930—1933) и в больнице имени Мечникова в Ленинграде (1931—1933). По окончании интернатуры в городе Киренске работал главным врачом и заведующим хирургическим отделением межрайонной больницы водников (1933—1937).
В 1937 году Ф. Г. Углов приехал в Ленинград и поступил в аспирантуру Ленинградского государственного медицинского института усовершенствования врачей. Среди его первых научных работ были статьи «О гнойниках прямой мышцы живота при брюшном тифе» (1938), «К вопросу об организации и работе хирургических отделений на далекой периферии» (1938). После защиты кандидатской диссертации на тему «Смешанные опухоли (тератомы) пресапральной области» (1939) Ф. Г. Углов работал ассистентом (1940—1943), доцентом (1944—1950) кафедры хирургии этого института.
В период советско-финляндской войны Фёдор Григорьевич служил старшим хирургом медсанбата на Финском фронте (1940—1941), в годы Второй мировой войны — начальником хирургического отделения военного госпиталя. Оперировал и во время налётов, при недостаточном освещении, на пронизывающем холоде, спасая десятки человеческих жизней. Пережил 900-дневную блокаду Ленинграда. На протяжении всего этого времени он работал в осаждённом городе хирургом, начальником хирургического отделения одного из госпиталей.
В 1949 году Фёдор Григорьевич защитил докторскую диссертацию на тему «Резекция легких». С 1950 года работает на кафедре хирургии Первого медицинского института имени академика И. П. Павлова (ныне — Санкт-Петербургский государственный медицинский университет). Более 40 лет руководил кафедрой госпитальной хирургии, создал большую хирургическую школу.
Фёдор Углов считается пионером сердечной хирургии в Советском Союзе. Работал директором Всесоюзного научно-исследовательского института пульмонологии. Автор трудов по проблемам хирургии пищевода, портальной гипертензии, гипотермии в грудной хирургии и т.д. Одним из первых в СССР (1953) разрабатывал методы хирургического лечения пороков сердца, успешно выполнил сложнейшие операции на пищеводе, средостенье, при пертальной гипертензии, аденоме поджелудочной железы, аневризме желудочка сердца, при заболеваниях лёгких, врождённых и приобретённых пороках сердца, аневризме аорты. Предложил ряд оперативных методик и инструментов, например доступ Углова — оперативный доступ к корню легкого при пневмонэктомии: переднебоковой разрез передней грудной стенки с пересечением одного или двух ребер. Является также автором изобретения «Искусственный клапан сердца и способ его изготовления» (1981, 1982).
Ф. Г. Углов — хирург с уникальной хирургической техникой, после выполненных операций ему неоднократно аплодировали многие известные хирурги мира. Широко известными стали его монографии «Резекция лёгких» (1950, 1954), «Рак лёгкого» (1958, 1962; переведена на китайский и польский языки), «Тератомы пресакральной области» (1959), «Диагностика и лечение слипчивого перикардита» (1962), «Хирургическое лечение портальной гипертензии» (1964), «Осложнения при внутригрудных операциях» (1966), «Катетеризация сердца и селективная ангиокардиография» (1974), «Патогенез, клиника и лечение хронической пневмонии» (1976), «Основные принципы синдромальной диагностики и лечения в деятельности врача-хирурга поликлиник» (1987). Им опубликовано более 600 статей в различных научных журналах.
Всемирноизвестный хирург увлекается также художественной публицистикой. В 1974 году в свет вышла его первая художественная книга «Сердце хирурга». Она сразу завоевала любовь самой широкой читательской аудитории. Книга несколько раз переиздавалась в России, переведена на многие языки мира. Ещё до Великой Отечественной войны Фёдор Григорьевич начал борьбу за трезвость в стране: читал лекции, писал статьи, письма в ЦК и Правительство. Его статьи и выступления по радио и телевидению надолго остаются в памяти читателей и слушателей, отличаются скульптурной, зримой доказательностью, бескомпромиссностью суждений и выводов. В этих беседах он как бы продолжает бой за жизнь и здоровье людей — бой, который более 70 лет со скальпелем в руках вел у операционного стола. С 1988 года он бессменный председатель «Союза борьбы за народную трезвость».
Ф. Г. Углов — автор книг: «Человек среди людей» (1982), «Живём ли мы свой век» (1983), «Под белой мантией» (1984), «Образ жизни и здоровье» (1985), «В плену иллюзий» (1985), «Из плена иллюзий» (1986), «Береги здоровье и честь смолоду» (1988), «Ломехузы» (1991), «Самоубийцы» (1995), «Капкан для России» (1995), «Человеку мало века» (2001), «Правда и ложь о разрешённых наркотиках» (2004), «Тени на дорогах» (2004), а также более 200 статей в художественно-публицистических журналах.
Удостоен звания лауреата Ленинской премии (1961) за разработку хирургических методов лечения заболеваний лёгких, премии Склифосовского, Первой национальной премии «Призвание» в номинации «За верность профессии» (2002), международной премии святого Андрея Первозванного в номинации «За веру и верность» (2003), премии им. А. Н. Бакулева. Лауреат конкурса «Золотая десятка Петербурга — 2003» в номинации «За честное служение Отечеству» (2004).
Награждён двумя орденами Трудового Красного Знамени, орденом Дружбы народов, орденом «За заслуги перед Отечеством» IV степени, медалями «За боевые заслуги», «За оборону Ленинграда», «Изобретатель СССР», золотым значком Минздрава РФ (2003). Ф. Г. Углов занесён в Книгу рекордов Гиннеса, как старейший практикующий хирург в России и СНГ.
Фёдор Григорьевич любит читать историческую литературу, бывать на природе, собирать грибы, кататься на лыжах.
В 2004 году Ф. Углов отметил 75-летие своей хирургической деятельности, а 5 октября 2006 года ему исполнилось 102 года.
Супруга — Углова (Стрельцова) Эмилия Викторовна (1936 года рождения), кандидат медицинских наук. Дети: Татьяна Фёдоровна, Елена Фёдоровна, Григорий Фёдорович: 9 внуков, 9 правнуков и 2 праправнука.
