Com apenas 18 anos, Fernandinho conseguiu se destacar no futebol brasileiro e na história do Atlético. Ele foi o segundo atleticano a ser campeão mundial com a Seleção Brasileira, ao lado de Dagoberto. O primeiro foi Kleberson, vencedor da Copa do Mundo de 2002. Fernandinho conquistou o Mundial Sub-20, marcando o gol do título brasileiro. Antes mesmo de se consagrar com a camisa rubro-negra, Fernandinho já brilhava com a canarinha. Primeiro foi vice-campeão da Milk Cup, na Irlanda do Norte, com a Seleção Sub-18. Depois, juntamente com Dagoberto, ajudou o Brasil a conquistar o Mundial Sub-20, sendo o autor do gol contra a Espanha na decisão.
Fernandinho tem características do jogador moderno. Atleta versátil, já atuou como meia, lateral-direita e atacante. Sua trajetória foi parecida com a de outro ídolo atleticano, Kleberson. Assim como o pentacampeão, ele desembarcou no CT do Caju como destaque do PSTC de Londrina, sua cidade natal. Começou a carreira aos 13 anos, na equipe infantil do norte do estado. Foi artilheiro do Campeonato Paranaense de Juvenis, em 2002, mesmo atuando como lateral-direita, chamando atenção da cúpula atleticana. Chegou ao Atlético em setembro de 2002 e conquistou o Campeonato Paranaense de Juniores, marcando um gol na final contra o Londrina.
Apesar de ter idade para atuar pelos juniores, profissionalizou-se em 2003, promovido pelo técnico Oswaldo Alvarez. Sua primeira partida no profissional foi contra o Paraná Clube, no dia 8 de abril. Mas foi no jogo contra o Criciúma que Fernandinho mostrou o seu talento, driblando um zagueiro, o goleiro e mandando a bola para o fundo das redes: um gol de placa, o primeiro como profissional. Por esse golaço, chegou, inclusive, a ser comparado ao francês Zidane, um dos jogadores mais habilidosos do mundo.
Desde então, começou a figurar no banco de reservas, sendo utilizado com freqüência nas partidas. A partir da 35ª rodada do Brasileiro 2003, Fernandinho se tornou titular do meio-campo atleticano. Teve boas apresentações no Campeonato Brasileiro, com destaque ao clássico Atletiba e ao jogo contra o São Paulo.
Em 19 de dezembro de 2003, Fernandinho viveu seu dia de herói nacional. Era a final do Mundial Sub-20, entre Brasil e Espanha, e ele figurava no banco de reservas brasileiro. Aos 25 minutos do segundo tempo, entrou em campo e fez história. Faltando três minutos para o término da partida, ele marcou de cabeça o gol do Brasil, que garantiu o título. Minutos depois, envolveu-se numa discussão com o árbitro e foi expulso. “É uma sensação muito gostosa, você sair do banco de reservas e fazer o gol do título. Você fica sem palavras, na hora a emoção foi muito grande, só queria comemorar com os companheiros. Depois teve o cartão vermelho, que o juiz se precipitou um pouco e acabou me expulsando. Mas acho que ninguém ficou bravo comigo”, afirma ele.
Depois de jogar dois anos no Atlético, Fernandinho foi negociado com o Shakhtar Donetsk, que já havia levado o meia Jadson. Sua última façanha com a camisa rubro-negra foi o vice-campeonato da Libertadores, em 2005.