Frédéric Berthe débute à la télévision en 1993 en tant que premier assistant réalisateur de Jean Sagols sur la saga Les yeux d’Hélène avec Mireille Darc dans le rôle principal. Il réitère cette expérience toujours aux côtés de Sagols sur la mini-série Terre indigo où jouent Francis Huster, Cristiana Reali et Mireille Darc une fois de plus. Plus tard, il collabore avec Canal+ où il réalise des épisodes de la série Blague à part, ainsi que de la sitcom H.

Frédéric commence sa carrière au cinéma en 1999 où il seconde le réalisateur Djamel Bensalah pour Le ciel, les oiseaux et... ta mère et son deuxième film Le Raid sorti en 2002, avec Lorànt Deutsch et Roschdy Zem. Son goût pour la comédie le conduit à travailler dans le cadre de l'émission "22 minutes chrono" en tournant avec Patrick Bosso pour Hep Taxi !  en 2002 et Kelif et Deutsch à la recherche d'un emploi l’année suivante, où il retrouve Lorànt Deutsch qu'il avait déjà dirigé dans Le Raid.

Il réalise son premier long-métrage en 2004, la comédie musicale Alive avec Richard Anconina et Valeria Golino, un genre surfant sur le succès des télé-crochets de l'époque mais qui reçoit un accueil mitigé de la part des critiques et des téléspectateurs. Refroidi, il retourne à la télévision en 2006 avec la série policière Préjudices, ce fait divers est peut-être le vôtre créée par Michel Reynaud où il dirige la totalité de la saison, comprenant 115 épisodes. Il enchaîne avec la série Sur le fil pour France 2 où il se partage la réalisation avec Bruno Garcia et dirige 14 épisodes de 2007 à 2010, ce qui lui permet de prendre son temps et de réfléchir à de nouveaux projets cinématographiques.

En 2008, Frédéric Berthe se relance dans les long-métrages et réalise Nos 18 ans, une comédie potache avec le jeune acteur Théo Frilet et l’expérimenté Michel Blanc. Continuant sur sa lancée, le réalisateur sort RTT, encore une comédie mais cette fois avec de l’aventure et Kad Merad et Mélanie Doutey au casting. Il revient en 2011 avec Hollywoo, toujours dans le même registre, où il dirige les humoristes Jamel Debbouze et Florence Foresti.

Avant de retourner au cinéma, Frédéric Berthe opère sur la production des studios Canal+ Kaboul Kitchen en 2012, qui lui vaut la récompense du Fipa d’or au Festival International des Programmes Audiovisuels de Biarritz avec ses co-réalisateurs Jean-Patrick Benes et Allan Mauduit. Dans la foulée, il réalise le thriller politique Silences d’Etat diffusé sur France 2, où deux spécialistes (Rachida Brakni et Thierry Neuvic) tentent de comprendre le suicide du ministre préféré des Français sous les yeux du Président de la République (Richard Berry).

En 2013, le metteur en scène présente son nouveau film Les Invincibles sur l'univers de la pétanque avec en tête d’affiche Gérard Depardieu, Edouard Baer, Virginie Efira et Atmen Kélif.