Frédéric Gagey werd in 1956 in Vesoul (Frankrijk) geboren. Hij studeerde af aan de Ecole Polytechnique en de Ecole Nationale de la Statistique et de l'Administration Economique (ENSAE) en behaalde een mastergraad in de economie aan de Université de Paris 1.

Gagey begon zijn carrière in Frankrijk bij het bureau voor de statistiek (INSEE) en het ministerie van financiën. Van september 1994 tot april 1997 werkte hij als vice president Budget & Control bij de binnenlandse luchtvaartmaatschappij Air Inter. Na de fusie tussen Air Inter en Air France in april 1997 werd Gagey vice president Privatization & Financial Communication bij Air France. In juni 1999 volgde zijn benoeming tot directeur en vice president Finance bij Air France.

Frédéric Gagey trad op 1 januari 2005 toe tot de statutaire directie van KLM, waarin hij de functie bekleedt van chief financial officer. Daarnaast is Gagey lid van de Raad van Commissarissen van Connexxion Holding nv.