Madridtól nem messze, Fuenlabradában született. Szülei Flori és Jose harmadik gyermeke (bátyja Israel, nővére Mari Paz). A család az Atlético Madrid szurkolója volt.
Első szerződését 1999-ben kötötte az Atléticóval, és ekkor már a kezdőcsapat tagja volt. 2001-ben az Angliában rendezett U16-os bajnokságon a torna legjobbjaként vezette győzelemre a spanyol csapatot. A Newcastle United már ekkor megpróbálta magának megszerezni a fiatal tehetséget.
A Leganés ellen mutatkozott be a Vicente Calderónban, majd a következő heti mérkőzésen megszerezte első gólját az Albacete ellen. 2002-ben az Atlético Madrid visszatért a spanyol első osztályba és Torres ezt a szezont 13 góllal fejezte be. Az Atlético Madrid azóta is az első osztály csapata.
Csapatánál ő lett a legfiatalabb kapitány (19 évesen), valamint a La Ligaban első gólját pont a Real Madrid ellen lőtte.
Első gólját az angol élvonalban illetve a Vörösök mezében az első hazai meccsen, a Chelsea elleni 1–1-es döntetlen alkalmával szerezte.
2002 júliusában a Norvégiában rendezett U19-es Eb-n is győzött a spanyol csapattal. Itt megint a torna legjobbja lett.
Az U21-es válogatottban 2003-ban debütált.
2004. szeptember 6-án mutatkozott be a felnőtt válogatottban Portugália ellen. Első gólját a válogatottban Olaszország ellen lőtte április 28-án.
Első világbajnoksága a 2006-os németországi volt, ahol minden meccsen a spanyol csapat szerves része volt. Ukrajna, Tunézia és Szaúd-Arábia ellen is betalált. Végül a spanyol csapatot a franciák ejtették ki. A spanyol csapat mestere, Luis Aragonés a vb alatt így nyilatkozott róla: "Sosem lő két ugyanolyan gólt."
Torres 2006-ban a Románia elleni barátságos mérkőzésen is szerepelt, csakúgy mint a 2007 februárjában Anglia ellen is, ahol a spanyolok győztek.
Torres a 2008-as Eb-n tevékeny tagja volt a spanyol válogatottnak, a június 29-i döntőn ő rúgta a győztes gólt Németország kapujába. Ezzel hozzájárult ahhoz, hogy 44 év után újra a spanyol labdarúgó-válogatott emelhesse fel az Eb győztesének járó serleget.