John Fremont nació en Savanannah, Georgia, el 21 de enero de 1813. Educado en el Charleston College, enseñó matemáticas antes de ingresar en el Cuerpo de Ingenieros Topográficos del Ejército en 1838. Al año siguiente, Fremont se unió a un grupo dirigido por Joseph N. Nicollet, que inspeccionó y cartografió la región entre la parte superior de los ríos Mississippi y Missouri.
Fremont inspeccionó el río Des Moines en 1841. Patrocinado por el senador de Missouri, Thomas Hart Benton, en 1842 Fremont cartografió la mayor parte del Camino de Oregón y escaló el segundo pico más alto de las Montañas del Río Wind, conocido posteriormente como Pico Fremont.
En 1843, con Kit Carson y Tom Fitzpatrick como guías, el grupo de Fremont siguió el río Cache de la Poudre hasta las Montañas Laramie. A continuación, cruzó las Montañas Rocosas a través del Paso del Sur y el río Green. Después siguió el río Bear hasta llegar al Gran Lago Salado.
Después de pasar un tiempo en Fort Hall, siguió el río Snake pasando por Fort Boise hasta Fort Vancouver, donde se encontró con John McLoughlin. A continuación, Fremont se dirigió al sur, donde exploró el lago Klamath y la Gran Cuenca antes de realizar una travesía en pleno invierno por las montañas de Sierra Nevada y, a pesar de las grandes dificultades, llegó al fuerte Sutter. Fremont llegó finalmente a San Luis el 6 de agosto de 1844.
Fremont realizó su tercera expedición en 1845 durante la cual exploró la Gran Cuenca y la costa del Pacífico. Mientras esto ocurría comenzó la Guerra de México. Fremont recibió el rango de mayor en el ejército de los Estados Unidos y ayudó a anexionar California. El comodoro Robert Stockton nombró a Fremont gobernador de California. Sin embargo, en 1847 Fremont se enfrentó al general Stephen Kearny y como resultado fue arrestado por amotinamiento e insubordinación y posteriormente fue sometido a un consejo de guerra. El presidente James Polk intervino y Fremont fue finalmente liberado.
En el invierno de 1848 y 1849 Fremont dirigió una expedición para localizar los pasos para una línea ferroviaria propuesta desde el alto Río Grande hasta California. Durante la fiebre del oro californiana se descubrió oro en su finca y se hizo multimillonario.
En 1850 Fremont fue elegido senador por California. Un fuerte opositor a la esclavitud, Fremont miembro fundador del Partido Republicano. En 1856 Fremont fue elegido como su primer candidato presidencial y aunque el candidato del Partido Demócrata, James Buchanan, ganó con 1.838.169 votos, hizo méritos para obtener el apoyo de 1.335.264 electores.
Cuando Abraham Lincoln fue elegido presidente en 1860, se esperaba que Fremont fuera nombrado miembro del Gabinete. Lincoln se mostró reacio a ello y en su lugar propuso que Fremont fuera nombrado ministro de Francia. William H. Seward, Secretario de Estado, se opuso, alegando que como Fremont había nacido en Georgia, no se podía confiar en que permaneciera leal durante un conflicto con el Sur.
Al estallar la Guerra Civil Americana, Fremont fue nombrado General de División del Ejército de la Unión y puesto al mando del recién creado Departamento del Oeste con sede en San Luis. El 30 de agosto de 1861, Freemont proclamó que todos los esclavos de los confederados en Missouri eran libres. Abraham Lincoln se enfureció al conocer la noticia, ya que temía que esta acción obligara a los propietarios de esclavos de los estados fronterizos a unirse a las fuerzas confederadas. Lincoln le pidió a Fremont que modificara su orden y liberara sólo a los esclavos propiedad de los habitantes de Missouri que trabajaban activamente para el Sur. Fremont se negó alegando que «implicaría que yo mismo lo consideraba incorrecto y que había actuado sin la reflexión que la gravedad del punto exigía.»
Montgomery Blair, el Director General de Correos, que en un principio había apoyado el nombramiento de Fremont, instó ahora a Abraham Lincoln a que lo despidiera. Lincoln respondió enviando a Simon Cameron, Secretario de Guerra, al congresista Elihu Washburne y al general Lorenzo Thomas a investigar la situación en San Luis. Después de que informaran a Lincoln, éste decidió relevar a Fremont de su mando. Fue sustituido por el general conservador Henry Halleck.
Horace Greeley, editor del New York Tribune, escribió una carta abierta a Abraham Lincoln defendiendo a Fremont y criticando al presidente por no hacer de la esclavitud el tema dominante de la guerra y por comprometer los principios morales por motivos políticos. Lincoln respondió de forma célebre: «Mi objetivo primordial en esta lucha es salvar la Unión, y no es salvar o destruir la esclavitud. Si pudiera salvar la Unión sin liberar a ningún esclavo, lo haría; y si pudiera salvarla liberando a todos los esclavos, lo haría»
Fremont era una figura popular entre los republicanos radicales y en marzo de 1862, Abraham Lincoln aceptó nombrarlo comandante del recién creado Departamento de la Montaña. Sin embargo, Fremont fue duramente criticado por no haber hecho frente a Thomas Stonewall Jackson durante su paso por el Valle de Shenandoah. El 26 de junio, las tropas de Freemont quedaron bajo el mando del general John Pope. Fremont se negó a servir bajo las órdenes de Pope y pasó el resto de la guerra en Nueva York.
En mayo de 1864 una convención de republicanos radicales seleccionó a Fremont como su candidato a la presidencia. Fremont aceptó la nominación y dijo a los asistentes: «Hoy tenemos en este país los abusos de un dictado militar sin su unidad de acción y vigor de ejecución». La idea de que un candidato radical se presentara a las elecciones preocupó a Abraham Lincoln y se iniciaron negociaciones para persuadirle de que cambiara de opinión. El precio de Fremont fue la eliminación de su viejo enemigo, Montgomery Blair, del Gabinete. El 22 de septiembre de 1864, Fremont se retiró de la contienda. Al día siguiente, Lincoln despidió a Blair y lo sustituyó por el radical William Dennison.
Después de la Guerra Civil estadounidense, Fremont se dedicó a la financiación y construcción de ferrocarriles. Esto fue un fracaso y perdió la fortuna que hizo durante la fiebre del oro de California. Volvió a la política cuando se convirtió en gobernador del territorio de Arizona (1873-83).
Fremont escribió varios libros, entre ellos varios sobre sus expediciones y su autobiografía, Memorias de mi vida (1887). John Fremont murió en la ciudad de Nueva York el 13 de julio de 1890.