ベルファストのハーランド・アンド・ウルフ社で1937年6月17日に起工。1939年8月17日に進水。1940年10月31日就役。試験を行った後搭載機を載せ、12月12日にスカパ・フローに到着した。12月18日にフォーミダブルは2隻の巡洋艦を伴ってスカパ・フローを出港し、3隻は12月26日から船団護衛を行った。途中シエラレオネに立ち寄り、1941年1月22日にケープタウンに到着した。フォーミダブルは1月26日に南アフリカを離れ、巡洋艦ホーキンスを伴ってインド洋を北上した。2月2日、イタリア領ソマリランドのモガディシュとキスマヨに対する空襲を実施した。2月13日と21日にはマッサワ空襲を行ったが、13日の攻撃の時は2機が失われた。フォーミダブルは損傷した空母イラストリアスの代わりとして地中海艦隊に加わる予定であったが、そのために通過する必要のあるスエズ運河ではこの時期問題が発生していた。それは機雷であった。2月初めに複数の船が運河内で触雷。一度は運河の通行が再開されるも、2月18日と22日にまた機雷が敷設されてしまった 。運河南部の機雷が処理されると3月7日にフォーミダブルは運河に入り、機雷で沈んだギリシャ商船の手前まで進んだ。3月8日には運河北部の機雷も処理された。フォーミダブルは沈船の場所も無事通過し、3月9日にポートサイドに到着。同日中にアレクサンドリアへ向かい、3月10日に到着した。フォーミダブルが地中海で参加した最初の作戦はMC9作戦であった。この作戦ではアレクサンドリアとハイファからマルタへMW6船団が向かい、その護衛のため3月20日にフォーミダブルなどもアレクサンドリアから出撃した。船団は無事マルタに到着し、フォーミダブルなども3月26日にアレクサンドリアに帰投した。1941年3月26日から27日にかけてイタリア海軍の戦艦ヴィットリオ・ヴェネトや多数の巡洋艦と駆逐艦が出撃し、それを受けてイギリスの地中海艦隊も出撃した。3月28日にイギリスとイタリアの巡洋艦部隊が遭遇し、マタパン岬沖海戦が始まった。午前11時27分、フォーミダブルのアルバコア雷撃機がヴィットリオ・ヴェネトを攻撃した。魚雷は命中しなかったが、この攻撃の後イタリア艦隊は撤収を開始した。イタリア艦隊に対しフォーミダブルやクレタ島から発進したイギリス軍機が攻撃を加えた。まずフォーミダブルのアルバコアがヴィットリオ・ヴェネトに魚雷を命中させ、次いでフォーミダブルとクレタ島からの攻撃隊の内の1機が重巡洋艦ポーラに魚雷を命中させた。イタリア軍はポーラ救援のために何隻かの艦艇を送ったが、それらは夜間にイギリス艦隊の攻撃の受け重巡洋艦3隻と駆逐艦2隻を失った。4月、フォーミダブルは、マルタからアレクサンドリアへ向かうME7船団とマルタへ補給物資を運ぶ船の護衛と、トリポリに対する攻撃を目的としたMD2作戦とMD3作戦に参加した。フォーミダブルは4月18日に3隻の戦艦などと共にアレクサンドリアから出撃した。4月20日、戦艦3隻などがトリポリを砲撃した。1941年5月26日にフォーミダブルはカルパトス島空襲を実施したが、同日ドイツ軍機の攻撃で2000ポンド爆弾2発を受け大きく損傷し、修理のため6ヶ月間戦列から離れる。アメリカ合衆国のノーフォーク海軍造船所で修理後、フォーミダブルは再びコルセアおよびヘルキャットを搭載した。1942年、フォーミダブルは太平洋を横断しインド洋での短期間の任務に就く。10月に地中海に戻り、北アフリカおよびイタリア戦線への援護を行う。その中には連合軍のシチリア島侵攻（ハスキー作戦）が含まれた。その後北極船団の警護任務に就く。1944年7月17日、フォーミダブルから発艦したソードフィッシュがノルウェー沖のティルピッツ攻撃に参加した（マスコット作戦）。8月にはグッドウッド作戦の一環としてティルピッツに対してさらなる攻撃を行う。11月11日、フォーミダブルの艦載機はドイツ潜水艦 U-331 を攻撃し撃沈した。U-331は戦艦バーラム (HMS Barham, 04) を1941年11月25日に撃沈していた。大西洋や地中海でドイツ海軍を壊滅させたイギリス海軍は、戦後のアジアへの影響力も考慮して、太平洋に艦隊を派遣することを望んでいた。ダグラス・マッカーサー元帥らアメリカ軍の指揮官の一部は、イギリス軍の今までの太平洋戦域での貢献度の低さもあり「我々が収めた成功報酬の分け前にあずかろうとして、この地域への出動を提案したのだ」などと太平洋へのイギリス艦隊派遣申し出を警戒していたが、太平洋艦隊司令チェスター・ニミッツ大将らアメリカ海軍は、戦力増強を現実的判断で歓迎し英太平洋艦隊（en）としてキング・ジョージ5世級戦艦2隻・空母5隻・巡洋艦5隻・駆逐艦15隻の強力な機動部隊を太平洋に派遣しているが、フォーミダブルもその1艦となって沖縄戦に参加した。イギリス艦隊は先島諸島あたりに展開し、台湾から出撃してくる日本軍の神風特別攻撃隊を牽制していたが、玉井浅一大佐率いる第二〇五海軍航空隊の攻撃目標となり、5月4日の11:30直後に日本軍の零式艦上戦闘機1機が、雲の合間から不意をついてフォーミダブルに急降下してきた。フォーミダブルはあらゆる対空火器でその零戦を攻撃したが、零戦の搭乗員は技量抜群で、いったん低空でフォーミダブルの飛行甲板上を通過すると、その後に海面すれすれで直下の海面が波立つほどの低空飛行に移行し、フォーミダブルの対空砲火を避けて、その後に垂直上昇し500フィートまで達すると、飛行甲板の中央目指して再度急降下してきた。あまりに鮮やかな操縦技術にフォーミダブルに乗艦し取材をしていた従軍記者デニス・ウォーナーは感銘すら覚えたという。零戦はそのまま飛行甲板の中央に激突、搭載していた航空燃料によって大火災が発生して飛行甲板上のコルセア1機とアヴェンジャー10機がすべて炎上して、艦載機庫で8名の戦死者と50名の負傷者が生じたが、飛行甲板上に張られた装甲板は期待通りの強度を示し、長さ3m、幅60cmのくぼみといくつかの破孔が生じたのみで、特攻機と爆弾は装甲板を貫通することができなかった。しかし、特攻機の激突の衝撃で吹き飛ばされたリベットがフォーミダブルの格納庫甲板および中央機関室を通って突き抜け、蒸気管を破裂させ燃料庫を破壊し、一時的ではあるが航行不能に陥った。火災は徐々に鎮火し、甲板のくぼみはコンクリートと鋼板で修理が行われた。午後5時までに航空機の着艦が可能となって任務に復帰している。同じように特攻機に突入されたエセックス級航空母艦が、チーク材に薄い装甲板を張っただけの飛行甲板を特攻機に貫通されて、格納庫や飛行甲板上にあった航空機や燃料弾薬が誘爆して、しばしば甚大な損傷を被り、長期にわたって戦線を離脱したのとは対照的であった。5月9日にもフォーミダブルは特攻機の攻撃を受けた。今度は零戦2機がほぼ同時に襲ってきて、1機は艦尾に急降下、もう1機は海上を低空飛行で左舷に迫ってきた。左舷から迫ってきた零戦は対空砲火が命中して、炎上しながら海上に墜落したが、もう1機は4日に同じ特攻機の零戦がくぼみを作った箇所の近くに突入した。今度も、飛行甲板上のコルセアとアヴェンジャー合計8機が炎上もしくは損傷、航空機整備兵の1名が衝撃で飛んできた艦載機の車輪と激突し死亡、同じように艦載機の破片で4名の整備兵が負傷、さらに対空砲手1名が火災により焼死した以外は、艦に大きな損傷はなく、フォーミダブル艦長のラック・キーン大佐は「敵機1機撃墜、さらに1機を飛行甲板でやっつけた」と司令官に報告している。しかし、二度にもわたる特攻機による損傷により、フォーミダブルは戦線離脱を余儀なくされてシドニーに帰港して本格的な修理を受けた。特攻機突入のくぼみを応急処置した飛行甲板はすべてとりはずされて新しい装甲板に付け替えている。修理を終えて、イギリス軍艦隊に合流したフォーミダブルは1945年8月9日には女川湾での戦闘に参加している。この戦闘では、アメリカ、イギリス両軍の艦載機による空襲で大日本帝国海軍艦艇7隻（海防艦2隻、掃海艇1隻、駆潜艇1隻、特設艦船2隻、小型タンカー1隻）が撃沈された。フォーミダブルの被害は所属するF4Uおよびスーパーマリン・シーファイアの各1機のみで、撃墜されて湾内と隣接する山地に墜落した。このうち、F4Uの操縦士であったカナダ海軍のロバート・ハンプトン・グレー大尉は、第二次大戦最後のカナダ人戦死者となった。グレー大尉はこの戦闘での功績によりヴィクトリアクロス勲章が授与された。グレー大尉の記念碑は女川町地域医療センターの敷地内に設置されている。なお、シーファイアの操縦士は脱出して捕虜となった。幾多の戦闘による損傷の蓄積は深刻なものであった。海軍による戦後の調査で修理費用が莫大なものとなることが判明した。「オールド・フォーミー Old Formy」は1947年に予備役となり、その後再び現役任務に戻ることはなかった。フォーミダブルは1956年11月にスクラップとして廃棄された。