Военачальник, маршал авиации (1944), известен тем, что в 1945 г. совместно с Маршалом Жуковым подписал акт о капитуляции Германии. В 1942 году возглавлял правительственную делегацию на переговорах с правительством Франции по созданию авиаэскадрильи французских лётчиков "Нормандия–Неман" в составе Красной Армии. В 1945 году участвовал в работе Потсдамской конференции и на встрече военных делегаций союзных держав в Норвегии – Англии, Франции, США. В 1942-1946 г. был начальником штаба и заместителем командующего ВВС Красной Армии,
представителем Ставки Верховного Главнокомандования в Сталинградской битве, в Крымской, Белорусской, Прибалтийской и Восточно-Прусской операциях.
После войны начальник Военно-воздушной академии (1946-1950). Автор книг "В строю крылатых", "Сто сталинских соколов". Имеет государственные награды.
Скончался Ф.Я. Фалалеев 12 августа 1955 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (4 уч. 5 ряд). Рядом с ним похоронена жена, Фалалеева В.А. и
приходящийся ему, очевидно, родственником Герой Советского Союза
А.И. Петров.
Автор памятника на могиле скульптор А. Елецкий.