Faits : A. Par contrat de mission du 11 juillet 2016, A._, né en 1979, a été engagé par B._ SA pour travailler comme contremaître - constructeur en métallurgie pour le compte de l'entreprise C._ à partir du 13 juillet 2016 et jusqu'au 15 août 2016 au plus tard. L'horaire de travail convenu était de 40 heures par semaine en moyenne et le salaire brut horaire était de 65 fr. 70, y compris les suppléments pour jours fériés, vacances et 13 e salaire. Par déclaration de sinistre du 29 août 2016, B._ SA a informé la Caisse nationale suisse d'assurance (CNA) que le 26 juillet 2016, ce dernier s'était blessé au niveau du genou et de l'épaule droits sur un chantier à U._ en lâchant un cadre de fenêtre après avoir glissé sur un plastique. Le 29 août 2016, D._, chef de filiale chez B._ SA à V._, a fait part à la CNA de ses soupçons quant à la réalité de l'activité déployée par A._ et de la rupture du contrat avec ce dernier pour le 27 juillet 2016. Au cours d'un entretien dans les locaux de la CNA qui s'est déroulé le 15 septembre 2016 en présence de son mandataire, A._ a expliqué avoir été recruté par M. E._ (recte: D._), lequel connaissait le patron de C._; il a en outre déclaré qu'il ne connaissait personne au sein de cette entreprise, hormis F._, l'associé-gérant, mais seulement de vue. Il ressort du procès-verbal d'interrogatoire de F._ mené par l'Office cantonal des faillites du canton de Fribourg en octobre 2016 dans le cadre de la faillite de C._ que la société précitée a cessé toute activité à la fin du mois de juin 2016. Le 19 octobre 2016, A._, agissant par l'entremise de son mandataire, a transmis à la CNA les déclarations de G._, du 15 octobre 2016, et de H._, du 17 novembre 2016, lesquels auraient été employés par la société C._ durant la période de mars à juin 2016 (cf. procès-verbal d'interrogatoire de F._ précité). Le 2 décembre 2016, A._ a communiqué à la CNA une seconde attestation de H._, du 18 novembre 2016, dans laquelle ce dernier corrigeait ses affirmations précédentes. Interrogé par la CNA sur ses liens avec F._, D._ a indiqué dans un courriel du 13 décembre 2016 qu'il ne connaissait pas F._ avant leur premier contact téléphonique en date du 11 juillet 2016. Par décision du 22 décembre 2016, confirmée sur opposition le 15 février 2017, la CNA a nié tout droit à des prestations d'assurance en faveur de A._, au motif que plusieurs éléments conduisaient à nier l'existence de rapports de travail fondant une couverture d'assurance pour le sinistre annoncé le 29 août 2016. B. Par arrêt du 30 mai 2018, la I re Cour des assurances sociales Tribunal cantonal du canton de Fribourg a rejeté le recours interjeté par A._ contre la décision sur opposition. C. A._ forme un recours en matière de droit public dans lequel il conclut à l'annulation de l'arrêt cantonal et au renvoi de la cause pour complément d'instruction et nouvelle décision dans le sens des considérants. La CNA ainsi que la cour cantonale et l'Office fédéral de la santé publique ont renoncé à se déterminer.