2 Partidas e gols totais pelos clubes, atualizadas até 2 de dezembro de 2023. 3 Partidas e gols pela seleção nacional estão atualizadas até 25 de janeiro de 2017.
Revelado pelascategorias de base doSão Paulo, Fábio Santos surpreendeu demonstrando grande habilidade em seu primeiro ano como profissional em 2003. Sua primeira partida como profissional foi logo como titular, pelaCopa Sul-Americana, em que o São Paulo goleou oGrêmio por 4–0 — oTricolor estava disputando essa competição inicialmente com seus jogadores reservas. O lateral-esquerdo (e às vezesmeia) disputou de igual para igual a vaga comGustavo Nery eFabiano.
Em 2004 jogou grande parte do ano como titular doTricolor Paulista e disputou aLibertadores pela primeira vez, mas como reserva. Naquele ano o São Paulo chegou até a semifinal daLibertadores, mas foi eliminado após perder para oOnce Caldas. Depois disso, Fábio Santos virou titular da equipe até o final do ano. No entanto, o São Paulo contratou o experiente lateral-esquerdoJúnior, pentacampeão mundial pelaSeleção Brasileira em 2002.
Nesse ano perdeu a titularidade em definitivo para Júnior, mas ainda assim disputou alguns jogos doCampeonato Paulista e doCampeonato Brasileiro – já que o time do São Paulo visava o título continental.
No Campeonato Brasileiro o jogador ganhou mais chances na equipe titular, para que o time titular do São Paulo se preparasse para o mundial no final do ano. O seu desempenho fez com que o treinador Paulo Autuori o inscrevesse na competição, sendo assim campeão doMundial de Clubes da FIFA contra oLiverpool.
Em 2007 transferiu-se para oCruzeiro. Porém, sofreu com contusões que não o ajudaram a atuar muito pelo clube deBelo Horizonte, além de não ter tido sucesso com os torcedores daRaposa. No fim da temporada, acabou sendo devolvido ao São Paulo.
Em 2008, Fábio Santos acertou com o futebol francês, para jogar noMonaco por 7 milhões dedólares (12,6 milhões dereais). No entanto, depois de atuar em apenas cinco partidas pela equipe, acertou seu retorno ao Brasil e foiemprestado aoSantos até dezembro de 2008.
Chegou ao Grêmio em janeiro de 2009, em uma transferência livre. Estreou oficialmente peloTricolor no dia 21 de janeiro, em partida válida peloCampeonato Gaúcho, contra oInter de Santa Maria, noEstádio Presidente Vargas. O jogo acabou em 1–1 e Fábio não marcou nenhum gol. Segundo o jornalZero Hora, ele "representou um acréscimo em relação a Hélder, o antigo dono da lateral-esquerda".[2]
No dia 7 de agosto, Fábio Santos sofreu uma fratura no pé esquerdo e ficou fora dos gramados por dois meses.
Em 2010 começou na reserva do time tricolor, mas com a lesão deLúcio, titular até então, Fábio Santos assumiu a titularidade da lateral-esquerda do time do Grêmio noCampeonato Gaúcho. Fábio Santos teve boas atuações no Campeonato Gaúcho, sendo campeão da competição, vencendo na final o maior rival do Grêmio, oInternacional. NoCampeonato Brasileiro, Fábio Santos oscilou boas e más atuações, sendo muitas vezes vaiado pelo torcedor do Grêmio. Mesmo com Lúcio recuperado da lesão, Fábio continuou sendo titular da posição. Com a chegada deRenato Gaúcho ao comando doTricolor, o lateral achou o seu melhor futebol, marcando um gol noGrenal de 23 de outubro, no empate em 2–2 noEstádio Olímpico. Desde então, a torcida do Grêmio voltou a apoiá-lo e ele tornou-se titular absoluto da posição. Com o contrato vencendo em 31 de dezembro, a nova diretoria do Grêmio apresentou proposta para renovação e o procurador do jogador apresentou uma contraproposta, mas as partes não chegaram a um acordo. Assim, no dia 23 de dezembro o clube oficializou a saída do jogador.[3]
Foi anunciado como novo reforço doCorinthians no dia 12 de janeiro. Sua partida de estreia foi contra oSão Bernardo, no dia 30 de janeiro, peloCampeonato Paulista.[4] Com a lesão deRoberto Carlos, o jogador disputou, ainda na mesma semana, o jogo contra oTolima, que causou mais uma eliminação do Corinthians naCopa Libertadores da América.[5] O lateral assumiu a vaga de titular depois que Roberto Carlos rescindiu o contrato com o Corinthians para jogar no modestoAnzhi, daRússia.[6] No jogo de homenagem aRonaldo Fenômeno, que havia se aposentado do futebol profissional, Fábio Santos marcou duas vezes na vitória por 3–1 sobre oSantos, em partida válida pelo Campeonato Paulista.[7] Apesar de ter sofrido duas contusões, fez parte do elenco e foi titular durante a maior parte da temporada com o técnicoTite. No final do ano, acabou sagrando-se campeão doCampeonato Brasileiro.[8]
Fábio Santos contra oChelsea pelo Mundial de Clubes de 2012
Em 1 de fevereiro, numa partida contra oItuano, o lateral chegou à marca de 50 jogos com a camisa do alvinegro paulista.[9] Já no dia 9 de maio, no jogo de volta das oitavas de final daLibertadores, noPacaembu, onde o Corinthians venceu oEmelec doEquador por 3–0, Fábio fez o primeiro gol do time.[10]
No dia 4 de julho, após uma vitória por 2–0 diante doBoca Juniors no estádio do Pacaembu, Fábio Santos conquistou seu segundo título da Libertadores, sendo essa a primeira da história do Corinthians.[11] Já no dia 4 de novembro, chegou a marca de 100 jogos com a camisa doTimão.[12] Naquele mesmo ano, foi campeão, também pela segunda vez, doMundial de Clubes da FIFA 2012. O clube enfrentou oChelsea nafinal e conseguiu a vitória por 1–0, com gol dePaolo Guerrero.[13]
Em dia 21 de fevereiro, após a morte de um torcedorboliviano na estreia corintiana na Libertadores, diante doSan José, devido a um sinalizador lançado pela torcida brasileira,[14] o lateral se posicionou e afirmou que, se a eliminação do clube na competição equacionasse as mortes no futebol, ele seria completamente favorável a tal medida e que sairia do Corinthians.[15] Ainda naquele ano, em maio, foi campeão doCampeonato Paulista.[16] Em julho, depois de duas vitórias contra o rivalSão Paulo, o Corinthians conquistou também o título daRecopa Sul-Americana.[17]
Foi anunciado peloAtlético Mineiro no dia 12 de junho de 2016, após demoradas negociações e um acerto com o Cruz Azul.[19] O jogador assinou com o clube mineiro por três temporadas.
Fábio Santos estreou com a camisa doGalo na vitória atleticana por 1–0, sobre oPalmeiras, noAllianz Parque.[20] Ao final da temporada, o lateral-esquerdo foi premiado com aBola de Prata, coroando sua regularidade ao longo doBrasileirão 2016.[21]
No dia 19 de janeiro de 2018, foi anunciada a extensão do vínculo do jogador com o clube mineiro até dezembro de 2020.[22]
Após quatro anos, despediu-se do clube mineiro no dia 19 de outubro de 2020, quando rescindiu seu contrato para retornar ao Corinthians.[23]
Em 19 de outubro, o Corinthians anunciou a volta de Fábio Santos, aos 35 anos, com um contrato até o final de 2021.[24] O jogador realizou sua reestreia no dia 21 de outubro, sendo titular em uma vitória por 2–1 contra oVasco, noSão Januário, peloCampeonato Brasileiro.[25] Marcou seu primeiro gol, após o retorno, no dia 7 de novembro, depênalti, em um empate por 1–1 contra oAtlético Goianiense, noEstádio Olímpico, pelo Campeonato Brasileiro.[26]
Em 18 de julho, numa vitória por 3–2 contra oAmérica-MG, Fábio Santos completou 350 jogos pelo clube paulista. Após a vitória no tempo normal, o alvinegro venceu por 3–1 nos pênaltis e avançou nas quartas de final daCopa do Brasil.[31] Balançou as redes de pênalti no dia 5 de agosto, num empate por 2–2 contra oInternacional, noBeira-Rio, em jogo válido pela 18ª rodada doCampeonato Brasileiro.[32] Já no dia 19 de outubro, Fábio Santos marcou aquele que foi o último gol da sua carreira. Na ocasião, o lateral balançou as redes e fez o terceiro gol corintiano no empate por 3–3 diante doFluminense. Realizou sua última partida como atleta profissional no dia 2 de dezembro, começando como titular e carregando a braçadeira de capitão em uma derrota por 2–1 para o Internacional.[33][34]
Após a aposentadoria dos gramados, Fábio Santos iniciou sua carreira de comentarista e assinou contrato com aCazéTV para trabalhar nas transmissões doCampeonato Paulista de 2024.
Pelas Seleções de base do Brasil, Fábio Santos defendeu aSub-20, em 2005. Nesse ano participou doCopa do Mundo FIFA Sub-20, onde o Brasil foi eliminado nas semifinais pelaArgentina. O lateral marcou o primeiro gol do Brasil na disputa pelo terceiro lugar, numa vitória por 2–1 contra oMarrocos.