Fils d'Antoine-Alfred Desmoulin et d'Anne-Élodie Duroux[1], Fernand Desmoulin découvre sa vocation artistique en poursuivant des études de médecine qu'il doit ensuite abandonner. Il a pour maîtres William Bouguereau, Luc-Olivier Merson et Félix Bracquemond, lequel le forme à l'art de la gravure.
Il expose des portraits dessinés et gravés au Salon des artistes français de 1883 à 1890, récompensé en 1883 et 1889. Il expose ensuite au Salon de la Société nationale des beaux-arts à partir de 1891 et jusqu'en 1899, puis de nouveau en 1903, et de 1906 à 1910, produisant alors non seulement des portraits mais aussi des paysages inspirés des Pays-Bas et de Venise. Il pratique l'eau forte. Il réside à cette époque au 9, rue François-Gérard à Paris[2],[3].
En 1908, son adresse parisienne est au 57, rue Ampère.
Après la mort de sa première épouse Gabrielle Génie en 1894, puis sa séparation d'avec sa nouvelle compagne en 1899, il sombre dans la dépression et se tourne vers le spiritisme ; il conçoit un œuvre médiumnique important entre 1900 et 1902, consistant à produire des textes et dessins automatiques.
Desmoulin exécute sous la forme de gravures originales de nombreux portraits officiels pour le compte de l'État, mais aussi des paysages. Il interprète, rarement, quelques artistes contemporains comme Maurice Eliot et Théodule Ribot.
René Édouard-Joseph, Dictionnaire biographique des artistes contemporains, tome 1, A-E, Art & Édition, 1930, pp. 397-398.
Jean-Louis Lanoux et Djohar Si Ahmed, Fernand Desmoulin : œuvres médiumniques, 1900-1902, préface de Bruno Decharme et Thomas Le Guillou, Art brut connaissance & diffusion, Collection « Abcd une collection d'art brut », 2002.