
Shiloh Fernandez lahir di Ukiah, California. Ayahnya adalah keturunan setengah Portugal dan setengah Yahudi Rusia, sedangkan ibunya memiliki keturunan Inggris. Ia memiliki seorang adik perempuan dan seorang adik laki-laki. Ayah tirinya adalah seorang kontraktor. Sebelum menjadi seorang aktor, Fernandez mulai bekerja sebagai pencuci piring, dan menjadi model katalog American Apparel yang dipilih langsung oleh CEO perusahaan, Dov Charney, untuk perusahaan yang saat itu baru berdiri. Setelah tiba di Los Angeles, ia meminta pekerjaan kepada Charney dan dipekerjakan sebagai penjaga stok. Pekerjaan akting pertamanya adalah dalam iklan First 5 California yang disutradarai oleh Vadim Perelman.
Karir Fernandez dimulai dengan penampilan televisi pertamanya dalam sebuah episode Cold Case tahun 2006, diikuti oleh peran kecil dalam Drake & Josh dan Lincoln Heights. Debutnya di layar datang dua tahun kemudian, pada tahun 2007, ketika ia mendapatkan peran Edgar dalam Interstate sebelum kembali ke TV. Ia mendapatkan peran berulang pertamanya dalam Jericho sebagai Sean Henthorn antara tahun 2006 dan 2007. Serial ini dibatalkan setelah satu musim sebelum kampanye oleh para penggemar membuatnya kembali untuk musim kedua sebelum akhirnya dibatalkan sekali lagi. Pada tahun 2008, Fernandez menjadi salah satu kandidat utama untuk memerankan Edward Cullen setelah ia mengikuti audisi untuk Catherine Hardwicke di garasinya di Venice Beach, selama proses pemilihan pemeran Twilight. Fernandez dikabarkan menjadi pilihan pertama Hardwicke, tetapi keputusan terakhir ada pada Kristen Stewart. Shiloh kemudian mengingat kembali kesempatan yang hampir ia dapatkan, "Pada saat itu, itu hanya audisi biasa. Saya tidak menyadari bahwa saya kehilangan kesempatan untuk menjadi terkenal dan mendapatkan gaji yang besar. Sekarang, melihat ke belakang, saya pasti tidak akan cukup stabil secara mental untuk menghadapi semua itu. Beruntung bagi saya, tidak mendapatkan peran itu membawa saya pada pekerjaan lain yang jauh lebih cocok untuk saya." Fernandez, yang tidak memiliki pelatihan formal, mengakui bahwa ia canggung di sekitar aktor lain selama latihan. Ia tampil dalam berbagai acara televisi (CSI: NY, The United States of Tara) termasuk berperan dalam episode Gossip Girl "Valley Girls" sebagai Owen Campos, bersama Brittany Snow dan Krysten Ritter. Ia akhirnya mendapatkan kesempatan besar pertamanya dengan memerankan manajer arena Texas yang bermasalah dalam film Skateland yang sukses di Sundance tahun 2010 dengan bintang Twilight, Ashley Greene.
Meskipun ia kalah dalam peran Twilight untuk Robert Pattinson, Hardwicke cukup menyukai Fernandez untuk memasukkannya dalam peran romantis pertamanya, dalam Red Riding Hood, berlawanan dengan Amanda Seyfried. Peran ini menjadi terobosan film Hollywoodnya, membuatnya menjadi incaran. MTV Networks 'NextMovie.com menyebutnya salah satu 'Bintang Muncul yang Harus Diperhatikan pada 2011'. Ketika ia menjadi sorotan, ia menjadi model sampul majalah Nylon Guys edisi Maret 2011, memperkenalkannya sebagai "Pemberontak Baru Hollywood", dan menjadi sampul majalah Da Man edisi April / Mei 2011. Pada tahun 2013, Fernandez membintangi versi baru Evil Dead dan film independen Syrup, yang didasarkan pada novel dengan judul yang sama karya Max Barry. Pada Maret 2015, Fernandez mendapatkan salah satu peran utama dalam film thriller Kanada Edge of Winter, yang akan bermain bersama Rossif Sutherland, Joel Kinnaman, Tom Holland, Percy Hynes-White, dan Rachelle Lefevre.
Dalam kehidupan pribadinya, film favoritnya sepanjang masa adalah The Thing Called Love dan River Phoenix adalah panutannya. Fernandez menyatakan bahwa jika ia tidak menjadi aktor, ia akan mengambil jurusan Spanyol, pindah ke Amerika Selatan, dan menjalankan kebun pisang atau bekerja di bidang konstruksi, karena ia pandai dengan tangannya; atau, jika ia lebih pandai, menjadi seorang penulis. Fernandez memiliki ketertarikan pada musik country, dan peran impianya adalah memerankan seorang bintang musik country. Ia adalah teman dari aktor Thomas Dekker. Ia menikah dengan h