Фиделито был старшим сыном Фиделя Кастро и единственным ребенком от его недолгого брака с Миртой Диас-Баларт. Пара развелась еще до того, как Фидель пришел к власти, а семейство Диас-Баларт бежало во Флориду, США. После того как Кастро-старший стал национальным лидером, мать Фиделито отправила его навестить отца, но мальчик так и не вернулся в Америку. Также есть другая версия, согласно которой кубинская разведка выкрала сына команданте Фиделя у матери. Возможно, это послужило одной из причин почему «американские кубинцы», бывшие родственники лидера революции, заняли такие жесткие позиции по отношению к руководству Острова Свободы. Кузен Фиделито Марио Диас-Баларт, будучи республиканским конгрессменом от штата Флорида, известен, по данным CNN, своей критикой в адрес правительства Кубы. Он также систематически выступает в пользу ужесточения политики США по отношении к «диктатуре Кастро».
В возрасте 19 лет, в 1968 году, Фидель Анхель Кастро Диас-Баларт поступил в Воронежский государственный университет, где учился под вымышленным именем Хосе Рауль Фернандес, из-за необходимости скрыть родственные связи с лидером Кубинской революции. Спустя два года он перевелся в МГУ и окончил его по специальности «ядерная физика». Позже Кастро-младший поступил в аспирантуру Института атомной энергетики в подмосковной Дубне и даже получил степень доктора наук, после окончания учебы в СССР Фидель Анхель участвовал в разработке и осуществлении кубинской ядерной программы.
Он являлся автором 11 книг по атомной энергетике, а в 2013 году ему было присвоено звание почетного профессора МГУ.
Во время жизни в СССР Фиделито встретил свою будущую супругу Наталью Смирнову, в браке с которой у него родилось 3 детей. После развода со Смирновой. Фидель Анхель Кастро Диас-Баларт женился во второй раз на кубинке, Марии Виктории Барьеро.
Сам Фидель Кастро ушел из жизни в возрасте 90 лет в ноябре 2016 года, за десять лет до своей смерти он передал власть брату Раулю. Фиделито никогда не был влиятельной политической фигурой на Кубе и не претендовал на роль приемника своего дяди Рауля.
«У каждого из членов семьи своя судьба. Что касается главы государства, то ему удавалось сохранить свое личное пространство в течение многих лет, посвящать себя главному делу своей жизни – работе. Но это не помешало большинству членов семьи, каждому из нас, развиваться своим путем», - говорил Кастро-младший в 2013 году в интервью российскому телеканалу RT.
О смерти Фиделя Анхеля Кастро Диас-Баларт было объявлено в эфире кубинского государственного телевидения.
