Fátima Gomes Bernardes Bonemer nasceu no Rio de Janeiro (RJ) em 17 de setembro de 1962. Formou-se em Jornalismo em 1983 pela Escola de Comunicação da Universidade Federal do Rio de Janeiro (Ufrj).
Ao entrar na faculdade, por ter se dedicado ao balé clássico durante 17 anos, pensava em escrever na mídia impressa sobre assuntos relacionados à dança. Em 1983, ano de término da faculdade, foi freelancer do jornal O Globo, que a contratou dois anos depois como repórter do Jornal de Bairros.
Em 1986, participou de seleção para um curso de Telejornalismo da Rede Globo. De 400 inscritos, restaram 25 e ela conseguiu uma das três vagas disponíveis para estágio na emissora. Durante o primeiro mês, trabalhou como estagiária do Fantástico, mantendo o emprego no jornal O Globo. No final do estágio, ao saber que seria contratada, deixou o jornal. No ano seguinte, foi escalada para substituir a apresentadora Liliana Rodrigues, do RJ-TV ? 3ª edição, grávida na época. Como repórter, realizava matérias para os telejornais da emissora, com mais frequência para o Jornal da Globo e para o Jornal Hoje.
Em maio de 1989, entrou no lugar de Leila Cordeiro no Jornal da Globo, dividindo a apresentação com Eliakim Araújo. Pouco tempo depois, o jornalista foi substituído por William Bonner, com quem Fátima viria a se casar. No Jornal da Globo, os jornalistas redigiam e editavam os textos das reportagens que eram levadas ao ar. Os dois permaneceram juntos à frente do telejornal até 1993. Uma das coberturas marcantes realizadas por ela nesse período foi o naufrágio do Bateau Mouche, no réveillon de 1989.
Em 1992, ela recebeu o Prêmio de Revelação Feminina da TV, concedido pela Associação Paulista de Críticos de Arte (APCA), e o Prêmio de Revelação Jornalística da TV, pela Editora Bloch. Destacou-se pelas coberturas realizadas sobre o Carnaval Globeleza, a Rio-92 e as Olimpíadas de Barcelona, ao lado de Fernando Vannucci e Valéria Monteiro.
Também em 1992, cobriu a passagem do furacão Andrew, em Miami. Ela estava de férias na Disney e fez sua estreia como correspondente internacional. Foi localizada pelo Departamento de Jornalismo da Rede Globo e, junto a uma equipe deslocada da sucursal de Nova York, acompanhou a destruição provocada pelo furacão, enviando reportagens exclusivas para o Brasil.
Em 1993, foi convidada por Alberico Souza Cruz, então diretor de jornalismo da Rede Globo, para apresentar o Fantástico ao lado de Valéria Monteiro e Celso Freitas.
Fátima participou duas vezes da cobertura do desfile das escolas de samba no Rio de Janeiro, em 1992 e em 1994. Na última, dividiu a cabine de narração com Fernando Vannucci no ano em que a Rede Globo decidiu abrir mão de comentaristas na transmissão. Em 1994, também acompanhou a conquista do tetracampeonato da seleção brasileira de futebol, na Copa do Mundo dos Estados Unidos. Integrou a equipe de Jornalismo enviada ao país, ao lado de Carlos Nascimento, Tino Marcos, Roberto Cabrini e Pedro Bial, entre outros.
Em 1996, deixou o Fantástico para ser apresentadora e editora-chefe do Jornal Hoje, que completava 25 anos no ar. Nesse ano recebeu o Prêmio de Melhor Apresentadora de TV pela Agência TV Press.
Em abril de 1997, retornou ao Fantástico até receber a licença-maternidade, devido à gravidez dos trigêmeos, Vinícius, Laura e Beatriz, nascidos em 21 de outubro daquele ano. Ficou afastada até o início de 1998.
Pesquisas realizadas pela Rede Globo apontaram o seu nome como o preferido para ocupar o lugar de Lillian Witte Fibe no Jornal Nacional. Após 12 anos na emissora e convidada por Evandro Carlos de Andrade, então diretor da Central Globo de Jornalismo, ela assumiu o cargo de apresentadora do telejornal. Assim, a partir de 30 de março de 1998, passou a dividir a bancada com William Bonner, parceria que durou 14 anos.
Também editora do Jornal Nacional desde então, sempre que possível fazia reportagens. Em 1998, não foi à Copa do Mundo na França, mas conseguiu uma entrevista exclusiva com o jogador Ronaldo, após a derrota do Brasil para a França na final. Quatro anos depois, voltou a cobrir o campeonato mundial de futebol e registrou mais um título brasileiro, além de ter sido eleita a Musa da Copa pelos próprios jogadores brasileiros. Em 2006, voltou a cobrir uma Copa do Mundo.
Em 2004, nas eleições dos Estados Unidos para presidente, apresentou o Jornal Nacional de Washington. Participou da cobertura das eleições em 2006, da Caravana JN, e em 2007, da visita do papa Bento XVI ao Brasil.
Fátima foi também editora-chefe, de 2005 a 2011, do Globo Notícia, telejornal exibido diariamente em rede nacional, em edições de aproximadamente quatro minutos, sobre os últimos acontecimentos do Brasil e do mundo. Recebeu o Prêmio de Apresentadora de Telejornal pelo Troféu imprensa, em 2003 e 2006, e o Prêmio Qualidade Brasil, em 2004.
Apresentou o programa Encontro, que aborda assuntos variados como saúde, bem estar, cidadania, entrevistas entre outros. O seu caso de tratamento médico para engravidar, do qual resultaram os trigêmeos, foi um dos 30 relatados por Cláudia Collucci no livro Quero ser mãe (Editora Palavra Mágica), lançado em 27 de novembro de 2000.
Surpreendeu a todos quando anunciou em dezembro de 2011 que deixaria a bancada do Jornal Nacional após 13 anos como âncora. Depois de oito meses de mistério, Fátima voltou à tevê em junho de 2012 com o seu Encontro com Fátima Bernardes, programa das manhãs da Globo (segunda a sexta) que discute, em forma de um bate-papo mais informal, os principais assuntos do dia. A atra