Né à Neuilly-sur-Seine en 1957, fils d’avocats, Frédéric Péchenard est le premier policier à accéder aux responsabilités de Directeur générale de la police nationale, un poste jusqu’alors principalement réservé aux énarques.
Après l’obtention d’une maitrise de droit, il décide d’entamer une carrière de commissaire de police à l’école Nationale supérieur de police. C’est à partir de ce moment que Fredéric Péchenard gravira tous les échelons de la police.
De 1983 à 1991, Frédéric Péchenard prend successivement la tête du commissariat de Chaillot, de l’unité de recherche de la 2ème division de la police judiciaire, de la section à la brigade des stupéfiants et du proxénétisme et de la section anti-terroriste de la brigade criminelle. S’ensuivent alors en 1991 des postes de Numéro 2, d’abord à la brigade de recherches et d'intervention ou l’« antigang » puis en 1994 à la brigade anti-criminalité ou la « crim » jusqu’en 1996.
Allié de Nicolas Sarkozy, C’est au cours de son passage à l’« antigang » de la préfecture de paris, en 1993, qu’il retrouvera son ami d’enfance, Nicolas Sarkozy, alors maire de Neuilly, lors de la fameuse prise d’otage de la maternelle de Neuilly.
En mars 1996, il devient chef de la brigade de répression du banditisme (BRB) puis, en avril 2000, responsable de la brigade criminelle.
Après l’arrivée de Nicolas Sarkozy au ministère de l’Intérieur, Frédéric Péchenard fut nommé en décembre 2003 sous-directeur des affaires économiques et financières de la PJ de Paris avant d’être promu contrôleur général en 2004, des postes stratégiques où il traitait de dossiers sensibles. Son service traquait notamment « le corbeau » de Clearstream.
En 2006, il devient chef de la Police Judiciaire parisienne. La direction de la PJ lui vaudra la même année le Big Brother Award remis par l’ONG Privacy Watch pour son encouragement au fichage génétique de la population.
Intronisé par Nicolas Sarkozy le 11 juin 2007, Frédéric Péchenard prend la tête de la DGPN. Le directeur de la police nationale reconnaît lui-même au président son rôle dans sa carrière à la DGPN «Certes, sans Sarko, je ne serais pas DGPN, car je n’avais pas la vocation, mais en revanche j’étais flic bien avant qu’il ne soit ministre de l’Intérieur.»
Depuis qu’il occupe le poste de DGPN, Frédéric Péchenard a du répondre à plusieurs attaques de la presse suite à des affaires telles que celle du « cabinet noir » dévoilée en 2010 par le Canard Enchainé ou l’ « affaire des fadettes » en 2011. Lors d’une entrevue à l’Express en 2010, le directeur de la police nationale s’insurgeait : « Je suis un homme d'enquête et non de pouvoir. Fils d'avocat, j'ai travaillé vingt-cinq ans à la police judiciaire et j'ai toujours respecté la loi. Ma proximité avec Nicolas Sarkozy ne signifie pas que je suis prêt à tout pour conserver mon poste. Si demain Martine Aubry est élue, elle nommera à ma place quelqu'un en qui elle a confiance et tout le monde trouvera cela normal. Je suis le directeur de la police républicaine, pas le chef des barbouzes. “
Depuis le 14 juillet 2011, il est officier de la légion d’honneur.