Shiloh Fernandez se crió en la pequeña localidad de Ukiah, en el norte de California. A los 19 años, se trasladó a Los Ángeles para dedicarse a la interpretación.
Fernandez aparecerá próximamente en EVIL DEAD junto a Jane Levy, película de Tristar que se estrenará el 12 de abril de 2013. También participará en SYRUP junto a Amber Heard y Kellan Lutz. Recientemente, le hemos visto con Ashley Greene en el filme independiente SKATELAND, del guionista y director Anthony Burns, que se estrenó en competición, en el apartado de drama, en el Festival de Cine de Sundance y en el Festival SXSW de 2010. Fernandez interpreta a Ritchie Wheeler, director de una pista de patinaje en Texas. Tras el cierre de la pista de patinaje, Ritchie debe enfrentarse al paro, al divorcio de sus padres y a enamorarse.
Fernandez también ha aparecido en CAPERUCITA ROJA, dirigida por Catherine Hardwicke, junto a Amanda Seyfried y Gary Oldman.
Por su interpretación en el largometraje Crossroads: A Story of Forgiveness, Fernandez recibió grandes elogios de la crítica. The Hollywood Reporter señaló que Shiloh interpretaba a su personaje espléndidamente, mientras que la revista Variety ensalzó, Fernandez, que se parece enormemente en capacidad interpretativa y demás a Joaquin Phoenix, es un elemento esencial para el éxito de la historia. Sin su autenticidad, la película no funcionaría.
Fernandez actuó después en la película independiente INTERSTATE, interpretando a un DJ de Montreal que, de viaje para reunirse con su novia en Los Ángeles, incurre en una peligrosa relación con dos autoestopistas del sexo opuesto. Poco tiempo después, Fernandez inició la producción de GARDENS OF THE NIGHT junto a John Malkovich, Jeremy Sisto y Harold Perrineau. La película trata sobre un tema tan grave como el secuestro de niños.
Posteriormente, Fernandez tuvo un papel recurrente en la popular serie dramática de CBS Jericho, en la que interpretó a Sean Hawthorne, un adolescente con un punto de crueldad. Gracias a este papel, Fernandez consiguió participar en otros proyectos como el filme independiente DEAD GIRL, donde actuó con Noah Segan, o FROM WITHIN, donde trabajó junto a Thomas Dekker y Rumer Willis. A continuación, Shiloh actuó junto a Brian Cox interpretando a Pete Doust en RED, estrenada en el Festival de Cine de Sundance. Esta película narra la historia de un hombre que busca justicia después de que tres adolescentes mataran a su perro sin ningún motivo.
Fernandez ha aparecido recientemente en CADILLAC RECORDS, de Sony/BMG, una película ambientada en los años 50 que gira en torno al auge y declive del influyente sello discográfico de R&B Chess Records. Fernandez interpreta a Phil Chess y actúa junto a Adrian Brody, Beyonce Knowles, Jeffrey Wright y Gabrielle Union.
En televisión, Fernandez ha trabajado también en The United States of Tara, de Showtime. El episodio piloto de la serie, protagonizada por Toni Collette, fue producido por Steven Spielberg y Diablo Cody, autora también del guion. Shiloh interpretaba a Benjamin Lambert, una pesadilla de novio con el que sale la hija de Collette.
Fernandez ha participado asimismo en la popular serie de CW Gossip Girl. En un episodio retrospectivo que detalla los orígenes de Lily Van Der Woodsen, personaje que interpreta Kelly Rutherford, Shiloh interpretaba a Owen, un espabilado limpiapiscinas de San Fernando Valley que pretende una relación con la joven y privilegiada Lily, interpretada por Brittany Snow.