Karierę zaczynał jako szeregowy polityk. Na początku wierzył, że działalność polityczna może przynieść zmiany, ale nieudolne rządy Batisty skłoniły go do działalności rewolucyjnej.

Dojście do władzy
Po pierwszej nieudanej próbie przejęcia władzy na Kubie (straceńczego ataku na czele grupy buntowników na koszary wojskowe Moncada w Santiago de Cuba) 26 lipca 1953 roku, trafił do więzienia. Po uwolnieniu w 1954 roku uciekł do Meksyku gdzie wraz z innymi rewolucjonistami, m.in. Che Guevarą, zaczął organizować tzw. Ruch 26 lipca.

2 grudnia 1956 roku wyruszył na czele małej grupy partyzantów jachtem "Granma" na Kubę (data ta uważana jest za początek rewolucji kubańskiej). Z 82 ludzi ocalało tylko dwunastu, którzy dotarli w góry Sierra Maestra. Po dwóch latach walki partyzanckiej Castro wkroczył ze swymi zwolennikami do Hawany, zmuszając Batistę do opuszczenia wyspy. Przez ten czas Castro ze względu na umiejętności przywódcze zyskał przydomek El Comendante. Po ustąpieniu Batisty Castro ogłosił się premierem rządu rewolucyjnego.

Konflikt kubańsko-amerykański
Castro podjął się nacjonalizacji plantacji trzciny cukrowej i upaństwowienia banków. Podobnie postąpił z przemysłem naftowym. Wzburzyło to Amerykanów, którzy w większości byli właścicielami odbieranych majątków. Zlikwidował także wszystkie kasyna gry na Kubie (należące do amerykańsko-kubańskiej mafii). W odwecie USA zaprzestało pomocy ekonomicznej i kupowania kubańskiego cukru. Zainteresowanie konfliktem ze strony ZSRR skłoniły Fidela w 1961 roku do zerwania stosunków dyplomatycznych ze Stanami Zjednoczonymi.

Inwazja w Zatoce Świń
Amerykanie, po wielu nieudanych próbach pozbawienia Castro władzy, zdecydowali się w 1961 roku na szerzej zorganizowaną akcję przy pomocy kubańskich kontrrewolucjonistów. Plan zakładający szeroko zakrojone działania propagandowe, polityczne i militarne okazał się niedopracowany i nieskuteczny. Amerykanie ponieśli klęskę zarówno na morzu jak i w powietrzu. Brak wsparcia ze strony kubańczyków i niezdecydowane działania Stanów Zjednoczonych doprowadziły do kompromitacji tych ostatnich na arenie międzynarodowej. Po klęsce prezydent Kennedy zapytał sam siebie "Jak mogłem być tak głupi, by pozwolić im posuwać się naprzód?". Inwazja w Zatoce Świń ostatecznie pchnęły rewolucję kubańską w ramiona Nikity Chruszczowa i rozpoczęły ostry proces sowietyzacji rewolucji z wszystkimi najgorszymi jej konsekwencjami.

"Komunizm albo śmierć"
W 1962 roku rewolucja kubańska proklamowała się jako "socjalistyczna", Castro został I sekretarzem połączonych Organizacji Rewolucyjnych, a w 1965 r. Komunistycznej Partii Kuby. Od 1976 r. był przewodniczącym Rady Państwa. W 1974 roku wprowadził Kubę do RWPG. Występował z hasłem "eksportu rewolucji" realizowanym przez kubańskie jednostki wojskowe mi. do Angoli i Etiopii. Po chwilowej liberalizacji polityki gospodarczej w połowie lat 70., w 1981 roku nastąpił powrót do hasła "komunizm albo śmierć". 24 lutego 1998 roku parlament jednogłośnie wybrał go na pięcioletnią kadencję prezydencką. W latach 1996-2000 nastąpiła ponowna liberalizacja życia społecznego, dzięki czemu możliwa była pielgrzymka papieża na Kubę w 1998 roku.

W lipcu 2006 roku z powodu złego stanu zdrowia Fidel oddał tymczasowo władzę swojemu bratu Raulowi. Od tego czasu nie pojawiał się publicznie. W grudniu 2007 roku sugerował, że przekaże władzę "młodszym pokoleniom". 19 stycznia 2008 roku ogłosił na internetowych łamach dziennika "Granma" (organu Komunistycznej Partii Kuby), że zrezygnował z funkcji przewodniczącego Rady Państwa Kuby. 24 lutego 2008 roku zrezygnował po 49 latach z funkcji przewodniczącego Rady Państwa.

Jest wychowankiem kolegium jezuitów w Hawanie i absolwentem Wydziału Prawa na Uniwersytecie Hawańskim.