Né en 1974, Fabrice Gobert emprunte d'abord une voie détournée vers le cinéma en étudiant le commerce à l'EDHEC, promotion 1997, où il intègre l'association étudiante audiovisuelle ETNA. Il complète ensuite sa formation au département cinéma de l'université Sorbonne Nouvelle entre 1994 et 1998, avant de travailler comme assistant réalisateur pour se familiariser avec les plateaux. Son premier long métrage, Simon Werner a disparu..., en partie inspiré de ses propres années de lycée, est sélectionné dans la section Un Certain Regard du Festival de Cannes 2010, une entrée en matière remarquée pour ce thriller adolescent porté par la photographie d'Agnès Godard. Ce succès critique lui ouvre les portes de la télévision, où il crée et réalise Les Revenants, adaptée du film Ils reviennent de Robin Campillo, diffusée entre 2012 et 2015 sur deux saisons acclamées en France comme à l'international. Il poursuit avec Mytho en 2019, comédie noire coécrite avec Anne Berest, qui explore les mensonges d'une mère de famille de banlieue pavillonnaire.
Sa fascination pour le mystère et l'ambiguïté prend racine dans sa propre adolescence, un terreau qu'il exploite directement dans Simon Werner a disparu.... Le cinéma fantastique et l'exploration de la mort, du deuil et du retour des disparus irriguent Les Revenants, dont l'atmosphère doit beaucoup à la musique du groupe écossais Mogwai. Il partage également une sensibilité forte pour l'image avec la directrice de la photographie Agnès Godard, dont le travail sur son premier film a marqué son approche esthétique.
Fabrice Gobert cultive une atmosphère trouble et suspendue, où l'inquiétude naît davantage de ce qui reste hors champ que de ce qui est montré frontalement. Son sens du mystère s'accompagne d'un soin particulier apporté à la bande sonore, qu'il conçoit comme un véritable partenaire narratif, ayant sollicité tour à tour Sonic Youth pour son premier film et Mogwai pour Les Revenants. La lumière naturaliste et les cadrages amples, hérités de sa collaboration avec Agnès Godard, confèrent à ses images une texture presque picturale. Il privilégie une narration qui laisse la place à l'interprétation du spectateur plutôt qu'à des explications démonstratives.
Simon Werner a disparu... lui vaut une nomination au César du meilleur premier film en 2011. La série Les Revenants lui apporte une reconnaissance critique unanime, couronnée par le prix de la meilleure réalisation pour la saison 2 décerné par l'Association des critiques de séries en 2016. Mytho remporte le prix du public au Festival Séries Mania 2019 et obtient une nomination aux Globes de Cristal en 2020.
La directrice de la photographie Agnès Godard, saluée pour son travail sur Simon Werner a disparu..., reste associée à sa signature visuelle. Sur le plan musical, il a fait appel à deux groupes de rock exigeants, Sonic Youth puis Mogwai, pour composer les bandes originales de ses œuvres les plus marquantes. La scénariste et écrivaine Anne Berest a coécrit et cocréé avec lui la série Mytho.
La disparition et le deuil, qu'ils soient littéraux comme dans Les Revenants ou plus métaphoriques comme dans Simon Werner a disparu..., structurent l'essentiel de son œuvre. L'adolescence, avec ses zones d'ombre et ses secrets, revient comme un motif central de son cinéma. Le mensonge et la reconstruction de soi, exploités avec une ironie mordante dans Mytho, complètent cette exploration des failles intimes de ses personnages.