Po ukończeniu studiów przez wiele lat pracował w przedsiębiorstwach i instytucjach handlu zagranicznego. W latach 1973-1975 był pracownikiem biura radcy handlowego Ambasady ZSRR w Indiach. W 1975 r. związał się z przedsiębiorstwem handlu zagranicznego "Tjażpromeksport". Od 1984 r. był zastępcą naczelnika głównego zarządu dostaw Państwowego Komitetu ds. Stosunków Gospodarczych. Od 1988 r. pełnił funkcję zastępcy naczelnika głównego zarządu koordynacji i regulacji zagranicznych operacji gospodarczych w Ministerstwie Zagranicznych Stosunków Gospodarczych ZSRR. W latach 1991-1992 był zastępcą stałego przedstawiciela Rosji przy GATT w Genewie. W latach 1992-1998 pracował na kierowniczych stanowiskach rosyjskiego Ministerstwa Zagranicznych Stosunków Gospodarczych - od 19 października 1992 r. był wiceministrem, od 12 października 1993 r. pierwszym wiceministrem. 26 marca 1997 r. został czasowo pełniącym obowiązki ministra stosunków gospodarczych z zagranicą i handlu, a 16 kwietnia ministrem (w rządzie Wiktora Czernomyrdina). 30 kwietnia Ministerstwo zostało zlikwidowane, a Fradkow stanął na czele komisji likwidacyjnej. 14 maja 1998 r. zgromadzenie akcjonariuszy kompanii ubezpieczeniowej "Ingosstrach" wybrało go na stanowisko przewodniczącego rady dyrektorów, zaś 23 lutego 1999 r. Fradkow objął w tej firmie funkcję dyrektora generalnego.

25 maja 1999 roku powrócił do pracy w rządzie, obejmując stanowisko ministra handlu, tym razem w gabinecie kierowanym przez Siergieja Stiepaszyna. Stanowisko to zachował także w rządzie Władimira Putina, działającym od sierpnia do maja 2000 r.

Jako członek kierownictwa ministerstw odpowiedzialnych za kontakty gospodarcze z zagranicą wchodził w skład różnych międzyresortowych oraz międzyrządowych komisji ds. międzynarodowej współpracy ekonomicznej z krajami WNP, Stanami Zjednoczonymi i państwami europejskimi. 31 maja 2000 roku został pierwszym zastępcą sekretarza Rady Bezpieczeństwa Federacji Rosyjskiej odpowiedzialnym za bezpieczeństwo gospodarcze, a 28 marca 2001 r. stanął na czele Federalnej Służby Policji Podatkowej, odpowiedzialnej za ściganie przestępstw podatkowych i kierował nią do jej rozwiązania w marcu 2003. W maju tego samego roku został pełnomocnym przedstawicielem Rosji przy Unii Europejskiej. Dodatkowo, w czerwcu został także mianowany specjalnym przedstawicielem prezydenta Rosji ds. rozwoju stosunków z Unią Europejską.

1 marca 2004 r. prezydent Putin zgłosił Dumie Państwowej kandydaturę Fradkowa do objęcia funkcji premiera Federacji Rosyjskiej. 5 marca Duma udzieliła mu wotum zaufania. 7 maja 2004 r., zgodnie z Konstytucją, Fradkow złożył pełnomocnictwa swego rządu na ręce nowozaprzysiężonego (na drugą kadencję) prezydenta Putina. Tego samego dnia Putin po raz kolejny zaproponował Fradkowa jako kandydata na premiera. 12 maja 2004 r. Duma zatwierdziła jego kandydaturę.

Fradkow w swojej polityce zapowiadał skupienie się na dążeniu do wzrostu gospodarczego, walce z ubóstwem, reformie sił zbrojnych oraz zwiększeniu bezpieczeństwa. W istocie w niewielkim stopniu prowadzi samodzielną politykę, pozostając premierem technicznym w znaczący sposób podporządkowanym decyzjom prezydenta Władimira Putina.

12 września 2007 r. Fradkow podał się do dymisji, podając jako powód "zbliżające się ważne wydarzenia polityczne". Prezydent Władimir Putin przyjął jego rezygnację.

9 października 2007 został powołany na stanowisko szefa Służby Wywiadu Zagranicznego.

W 1972 r. ukończył studia w zakresie inżynierii mechanicznej, a w 1981 r. studia ekonomiczne w Akademii Handlu Zagranicznego.