Фёдор Михайлович Михайлов родился 30 мая 1898 года в селе Перелучь Опочецкого района Псковской области в крестьянской семье. В 1915 году поступил в Кронштадтскую школу юнг. С 1915 по 1920 год служил на Балтийском флоте. В 1926 году окончил мединститут. Работал врачом в Смоленской, Куйбышевской (ныне – Самарской), современной Владимирской областях. В марте 1940 года был назначен рентгенологом Славутской районной больницы Каменец-Подольской (ныне – Хмельницкой) области, а с 20 сентября – главным врачом Славутского родильного дома.

   

Когда началась Великая Отечественная война, Ф. М. Михайлов был направлен на курсы переподготовки военных врачей. В октябре 1941 года под Полтавой попал в окружение, не смог перейти линию фронта и вернулся в город Славуту, где работал главным врачом районной больницы. В это время Ф. М. Михайлов организовал подпольную организацию для борьбы с фашистами. При помощи местных патриотов он объединил подпольные группы нескольких сел Славутского и Шепетовского районов в одну антифашистскую организацию, насчитывавшую в своём составе около 200 человек.

   

В декабре 1941 года был избран руководящий орган организации – межрайонный подпольный комитет во главе с Ф. М. Михайловым. Комитету удалось создать подпольные организации во многих селах и городах Славутского, Шепетовского, Изяславского, Староконстантиновского, Берездовского, Ляховецкого, Грицевского и Плужнянского районов Каменец-Подольской области, а также в Славутском лагере для военнопленных. Подпольщики слушали радиопередачи из Москвы и распространяли последние известия среди населения, выпускали патриотические листовки. У них была подпольная типография в Славуте, три печатные машинки и три радиоприёмника. В Славутской больнице скрывались и лечились раненые советские военнослужащие.

   

Участники подпольных групп организовывали диверсии. В середине мая 1942 года на железнодорожном участке между станцией Кривин и полустанком Бадовка они пустили под откос эшелон с военной техникой и живой силой врага. 14 июня 1942 года по решению межрайонного подпольного комитета был создан партизанский отряд во главе с учителем села Стриганы Славутского района Антоном Захаровичем Одухой. Отряд вскоре вырос в большое партизанское соединение.

   

По доносу изменников Ф. М. Михайлов был арестован. 5 августа 1942 года на территории районной больницы Славуты, где работал Фёдор Михайлович Михайлов, его казнили. Он был похоронен в городе Славута (Хмельницкая область Украины).

   

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 8 мая 1965 года за особые заслуги, мужество и героизм, проявленные в борьбе против немецко-фашистских захватчиков в период Великой Отечественной войны, Михайлову Фёдору Михайловичу посмертно присвоено звание Героя Советского Союза.