Nato a Madrid, Raul Fernandez inizia a correre all’età di 11 anni e passa per la Cuna de Campeones per la PreMoto3, raggiungendo poi il FIM CEV Repsol e successivamente la Red Bull MotoGP Rookies Cup dove, nel 2016 si classifica al terzo posto grazie a 2 vittorie e 6 podi. Nella stessa stagione conquista una vittoria nel Campionato del Mondo Junior Moto3™. Il 2017 è un anno complesso nel FIM CEV Repsol ma nel 2018 si riscatta con 3 vittorie e 6 podi, oltre a vincere il Campionato del Mondo Junior FIM CEV Repsol. Affronta 4 Gran Premi come wildcard e sostituisce dei piloti in Catalogna, Germania, Aragon e Valencia. Ottiene due top 10 e va a punti in tre dei quattro Gran Premi che disputa.
Nel 2019 è una presenza permanente nel Campionato del Mondo Moto3™ con il Team Angel Nieto, la stessa struttura con cui vinse il titolo CEV. Lì, dimostra il suo valore piazzandosi regolarmente in top 10. Il 2020 è la sua grande occasione: la velocità gli permette di ottenere diverse pole position, un primo podio ad Aragon e la prima vittoria nel GP d’Europa. Nel 2021 continua con la stessa squadra, ma passando in Moto2™.
Grazie a otto vittorie e altri quattro podi si laurea vice campione del mondo nella classe intermedia e conquista un posto nella classe regina per l’annata successiva, che lo vede impegnato con il team Tech 3 KTM Factory Racing: è una stagione travagliata nella quale raccoglie punti in sei GP. Nel 2023 passa all’Aprilia del team RNF e nella seconda metà della stagione mostra segnali incoraggianti. Nell’ultimo round è quinto e nel 2024, con i colori Trackhouse Racing e sempre su una RS-GP, ha risultati altalenanti. Si riscatta nel 2025 quando vince a Phillip Island. Nel 2026 cercherà di ripetersi sul gradino più alto del podio.