Augusto Fernandez, dinobatkan sebagai Juara Junior European 2014, dan berkompetisi di Superstock 600, saat ia cetak kemenangan pada 2015. Menempati peringkat kelima klasemen akhir FIM CEV Repsol Moto2™ European Championship, pembalap kelahiran Madrid itu membuka musim 2016 dengan podium di Albacete. Setahun berikutnya, ia direkrut Speed Up untuk debut semusim penuh di Kejuaraan Dunia Moto2™, tepatnya mulai GP Italia 2017. Lantaran hanya cetak 6 poin, Fernández kesulitan mencari tunggangan untuk 2018. Ia akhirnya kembali ke FIM CEV Repsol Moto2™ European Championship. Kendati demikian, Pons HP 40 rupanya melirik Spaniard sebagai pengganti Hector Barbera mulai GP Catalunya. Sepanjang tahun itu, Fernández berhasil finis delapan besar sebanyak tiga kali. Bahkan nyaris podium di GP Jepang dan GP Australia.

Musim 2019 adalah titik balik dalam kariernya, meski sempat dilanda cedera di Argentina serta Amerika. Podium di Jerez diikuti dengan raihan P3 di Le Mans, dan kemudian raih kemenangan di Assen. Fernández kembali menangi balapan GP Belanda dan GP San Marino, membuat peluangnya terbuka lebar dalam perburuan gelar. Akan tetapi, kegagalan naik podium pada enam balapan terakhir memupus harapannya. Pada 2020, Fernandez membuka musim sebagai favorit juara, setelah mengisi kursi yang ditinggalkan Alex Marquez di Estrella Galicia 0,0 Marc VDS. Namun, penampilannya tidak seperti yang diharapkan. Ia berada di peringkat ke-13 secara keseluruhan.

Tak ada kemenangan yang dicetak Fernandez sepanjang Moto2™ 2021. Tetapi, ia menunjukkan performa apik pada paruh kedua musim. Sang pembalap klaim enam podium dalam sembilan balapan terakhir. Penampilan itu cukup baginya untuk mendapatkan kursi Red Bull KTM Ajo pada 2022. Ia pun membalas kepercayaan tim dengan empat kemenangan, sekaligus antarkan ke tangga Juara Dunia Moto2™, usai finis kedua di putaran penutup GP Valencia. Musim debut Fernandez di kelas premier berjalan sukses. Catatkan finis P4 di GP Prancis menandai penampilan bagusnya. Tetap melanjutkan kiprah bersama GASGAS Factory Racing Tech3 pada 2024, namun sayangnya tak dipertahankan tim. Akan tetapi, Fernandez mengikat kontrak dengan Yamaha sebagai pembalap penguji untuk 2025. Ia bahkan menjadi bagian penting dari program pengembangan Yamaha dan membantu mengembangkan mesin V4.