Frédéric Dubois obtient son diplôme au Conservatoire d’art dramatique de Québec en 1999.Il est lauréat du prix John-Hirsh 2008, remis par le Conseil des arts du Canada, qui souligne un début de carrière prometteur. Il fonde dès 1997 le Théâtre des fonds de tiroirs, dont il est le directeur artistique et avec lequel il signe plusieurs mises en scène. Il se fait rapidement remarquer avec Zazie dans le métro de Raymond Queneau, qui vaut à la compagnie le Masque Révélation 2001. In 2021 we find him with What Time We Died.

Dans les théâtres de la Vieille-Capitale, il met notamment en scène Macbeth de Shakespeare et Ubu roi de Jarry à La Bordée, ainsi que Ha Ha! de Réjean Ducharme au Trident. Sa mise en scène de La librairie de Marie-Josée Bastien au Théâtre du Gros mécano a voyagé partout au Canada, et jusqu’au Japon. Il met également en scène Le Roi se meurt au TNM, Ines Pérée, Inat Tendu au Théâtre d’aujourd’hui, La Cantatrice chauve au Théâtre Denise-Pelletier et Vinci au Théâtre Périscope. En 2015 il monte en scène Ils étaient tous mes fils au Théâtre Jean Duceppe et présente l’aboutissement de la pièce Five Kings : l’histoire de notre chute à l’Espace Go, au Trident et en tournée européenne. Il est également collaborateur au Carrefour internationale de théâtre comme directeur artistique du spectacle déambulatoire Où tu vas quand tu dors en marchant...? dans les rues de la Basse-Ville de Québec.

En 2016, Frédéric Dubois collaborera à nouveau avec le Théâtre Jean Duceppe en montant Ne m’oublie pas de Tom Holloway; cette même année il signe l’adaptation du film Les bons débarras de Réjean Ducharme au Théâtre Le Trident. C’est en 2018 qu’il retourne à ses premiers amours en montant un texte de Ionesco, Les Chaises, au Théâtre du Nouveau Monde. En 2021 on le retrouve avec À quelle heure on est mort.

Membre du conseil d’administration du Conseil québécois du théâtre de 2003 à 2005, il a été aussi président de l’Association des compagnies de théâtre pendant quatre ans. Depuis novembre 2011, il était le coordonnateur artistique au Théâtre Périscope, poste qu’il quitte suite à sa nomination à la direction artistique du programme francophone à l’École nationale de Théâtre.