Après avoir étudié et enseigné la philosophie de 1991 à 1995, en France et aux États-Unis, Frédéric Bélier-Garcia devient conseiller artistique notamment à la Comédie-Française et au Conservatoire National Supérieur d’Art Dramatique (CNSAD) auprès de divers metteurs en scène.

Il signe sa première mise en scène en 1999 sur une pièce de Max Frisch, Biographie : un jeu, avec François Berléand, Emmanuelle Devos, Eric Elmosnino. Suivront notamment Un garçon impossible de Petter S. Rosenlund à la Comédie-Française, L’homme du hasard de Yasmina Reza. Il crée ensuite la première pièce de Marie NDiaye, Hilda qui reçoit le Grand Prix du Syndicat de la Critique en 2002.

Avec sa compagnie Ariètis, il monte notamment Un message pour les coeurs brisés de Gregory Motton au Théâtre de la Tempête (2000) et Une nuit arabe de Roland Schimmelpfennig au Théâtre du Rond-Point à Paris (2002), affirmant ainsi son goût pour le théâtre contemporain européen.

De janvier 2002 à décembre 2005, Frédéric Bélier-Garcia est metteur en scène associé au Théâtre National de Marseille-La Criée, où il alterne créations, ateliers de formation, interventions. Il y produit des textes de Jon Fosse (Et la nuit chante), et de Schnitzler (La Ronde). Il crée un opéra contemporain, Verlaine Paul de George Boeuf et Franck Venaille, produit par l’Opéra de Marseille, conçu par le GMEM (Centre National de Création Musical). Reprenant son indépendance, il crée en France La chèvre ou qui est Sylvia ? d’Edward Albee au Théâtre de la Madeleine, et Dans la luge d’Arthur Schopenhauer de Yasmina Reza à Théâtre Ouvert.

Il est aussi auteur avec Emmanuel Bourdieu du Mental de l’équipe, dont il cosigne la mise en scène avec Denis Podalydès en 2007.

Parallèlement à cette activité, au cinéma, Frédéric Bélier-Garcia est coscénariste des films de Nicole Garcia, Place Vendôme, L’Adversaire, Selon Charlie (en sélection officielle au Festival de Cannes 2002 et 2006) et Un balcon sur la mer. Il a aussi travaillé avec Brigitte Rouän, Éric Rochant…

À l’opéra, la direction de l’Opéra de Marseille lui confie la mise en scène de Don Giovanni de Wolfgang Amadeus Mozart en 2005, puis Lucia di Lammermoor de Gaetano Donizetti. Il a mis en scène ensuite deux oeuvres de Rossini Le Comte Ory et Le Barbier de Séville. Suivront Le Directeur de Théâtre / Bastien et Bastienne de Wolfgang Amadeus Mozart à Aix-en-Provence. En juillet 2009, il a mis en scène La Traviata de Giuseppe Verdi aux Chorégies d’Orange. En juin 2016 et avril 2017, il met en scène Macbeth de Giuseppe Verdi, à Marseille et Avignon.

Fort de ce parcours, il est nommé le 1er janvier 2007 directeur du Centre Dramatique National Pays de la Loire à Angers. Il y revisite des classiques comme La cruche cassée d’Heinrich Von Kleist, Liliom de Ferenc Molnár. Construit un cycle festif autour d’Hanokh Levin dont il monte deux comédies : Yaacobi et Leidental et Yakich et Poupatchée-Comédie crue, puis La princesse transformée en steak-frites d’après Christian Oster, ainsi que La Règle de Marie NDiaye. En 2012, il monte La Mouette d’Anton Tchekhov, repris au Théâtre Nanterre-Amandiers en septembre-octobre 2014, puis en 2013, Perplexe de Marius von Mayenburg. En 2014, il crée à la Comédie-Française Trahisons de Harold Pinter, et à Angers Les Caprices de Marianne d’Alfred de Musset. En 2015, il crée Chat en poche de Georges Feydeau.

Le 1er janvier 2015, Frédéric Bélier-Garcia est nommé à la direction du Quai. Le 1er janvier 2016, le Nouveau Théâtre d’Angers devient Le Quai Centre dramatique national Angers Pays de la Loire.

Lors de la saison 2016-2017, il crée L’Histoire du Soldat de Igor Stravinski et Charles-Ferdinand Ramuz, Honneur à Notre Élue de Marie NDiaye. En 2018, il crée La Tragédie de Macbeth de William Shakespeare et Dans la luge d’Arthur Schopenhauer de Yasmina Reza. En 2019, il crée Retours de Fredrik Brattberg.