Militar de Caballería, aviador y médico de profesión, fue colaborador de su hermano en la estructura de Falange. Fernando Primo de Rivera formó parte de la conspiración golpista que pretendía derribar al gobierno republicano, haciéndose cargo de la organización de la Falange madrileña de cara a la sublevación militar. Sin embargo, a pesar de su participación en la conjura, era pesimista y no tenía ninguna confianza en el triunfo de la sublevación militar en Madrid. Tras el estallido de la guerra civil española fue detenido por milicianos republicanos y llevado preso a la Cárcel Modelo de Madrid. La noche del 22 al 23 de agosto de 1936, durante la llamada Matanza de la Cárcel Modelo, fue asesinado junto a los políticos Melquíades Álvarez, Manuel Rico Avello, o el falangista Julio Ruiz de Alda, entre otros.