Фокс Малдер родился 13 октября 1962 года в семье американцев голландского происхождения Билла и Тины Малдер (девичья фамилия Куйперс), вероятно, в Массачусетсе. У него есть младшая сестра Саманта Малдер, родившаяся 22 января 1965 года
27 ноября 1974 года его сестра, Саманта, таинственно исчезла из дома Малдеров в Чилмарке. Это событие стало тяжелым ударом для всей семьи, особенно для Фокса. Расследование исчезновения не дало никаких результатов. Вскоре родители Малдера развелись.
В 1981 году Малдер закончил школу, в 1984 году поступил в Оксфорд, где изучал психологию. После окончания колледжа с отличием 24 октября 1987 года поступил в Академию ФБР в Квантико (штат Виргиния). Во время обучения Малдер начал работать над составлением психопрофилей в Отделе изучения человеческого поведения под началом агента Билла Патерсона. В это же время он написал монографию о серийных убийцах и оккультизме, благодаря которой стало возможным поймать серийного убийцу Монти Пропса в 1988 году. Всё это в сочетании с успешными арестами таких опасных преступников как Джон Роше и Лютер Ли Боггс сделало Малдера чем-то вроде легенды внутри ФБР.
В мае 1989 года Малдер подвергся воздействию экспериментального наркотика, что повлекло за собой галлюцинации и приступ паранойи. Он бредил о пришельцах и заговорах. Примерно в это же время он знакомится с такими же параноиками, но уже из сферы журналистики — Одинокими Стрелками. Месяцем позже Малдер прошёл сеанс регрессивного гипноза в попытке вспомнить, что же случилось в ночь исчезновения Саманты. После этого интерес Малдера к паранормальному стал поистине фанатическим.
Он продолжил работу в департаменте насильственных преступлений, занимаясь паранормальными явлениями в свободное время. В 1991 году от бывшего агента ФБР Артура Дэйлса он узнал о существовании секретного архива ФБР, в котором собраны дела, не поддающиеся рациональному объяснению в рамках официальной науки. В 1992 году он добился разрешения создать отдел «Секретных материалов» и вместе с агентом Дианой Фоули приступил к работе над делами о паранормальных явлениях. Однако, её быстро перевели и некоторое время Малдер работал в одиночку. Впрочем, несколькими месяцами позже, в марте 1993 года руководство ФБР предложило Дане Скалли стать напарником Малдера в работе над «Секретными материалами» и, используя свою научную подготовку, оценить его деятельность.
Малдер известен своим сардоническим чувством юмора, сохраняющимся даже перед лицом грозных опасностей и удивительных происшествий, а его фирменные плоские шутки, как правило, легкомысленны и циничны.
Он спортивен, интересуется бейсболом и баскетболом, его любимые команды это New York Yankees и New York Knicks. Бывает, сам играет в баскетбол, а также бросает баскетбольный мяч у себя дома, когда ему скучно. Регулярно занимается бегом.
Малдер редко употребляет алкоголь, но уж если выпивает, то напивается допьяна. Любит смешивать водку с концентратом апельсинового сока. Его привычка грызть семечки подсолнуха, по его утверждению, перенята им от отца. Не любит насекомых. У Малдера выдающаяся память, он называет это «проклятием фотографической памяти».
Малдер неодобрительно относится к использованию наркотиков в лечении психологических расстройств и заявляет, что он не фрейдианец, хотя сам использовал психотропные средства во время сеанса регрессивного гипноза, чтобы больше вспомнить о похищении сестры в детстве.