Родился он в городе Валдае в 1837 году в богатой купеческой семье. Рос смышленым, любознательным. Отец заметил одаренность мальчика и хотел дать ему хорошее образование, но не получилось. Купец Михаил Плюшкин умер от холеры в 1848 году. Семья перебралась в Псков. Образование Феди ограничилось курсом городского училища.

В Крымскую войну Плюшкины разорились, поручившись своим имуществом за крупного поставщика на армию, который не выполнил своих обязательств. Однако Федору Михайловичу, начавшему в 1859 году в Пскове собственное дело, удалось преодолеть трудности и нажить снова приличный капитал. Но купцом он был не как другие, думал не только о прибылях, а глубоко интересовался отечественной историей, много читал, любил живопись.

Сорок два года занимался собирательством Ф. М. Плюшкин. Жил он в Пскове, в собственном двухэтажном доме на Петропавловской улице.

В 1911 году, умер Федор Михайлович Плюшкин. Его похоронили на Дмитриевском кладбище, за церковью Дмитрия Мироточивого. Памятник из серого мрамора возвышается над могилой собирателя.