Après des études d’ingénieur en agronomie, Frédéric Maurin suit à partir de 2004 une formation d’écriture classique et une formation de jazz à l’EDIM - école des musiques actuelles, avant d’obtenir un diplôme d’État de jazz. Il se consacre alors entièrement à la musique : de 2004 à 2018, il dirige et compose l’entièreté du répertoire de Ping Machine, ensemble référence de la nouvelle scène jazz européenne créé par lui, avec qui il remporte de nombreux prix. En 2005, il crée l’association Pegazz & L’Hélicon, afin de développer un cadre structurant pour Ping Machine et la transforme, en 2014, en une compagnie musicale intégrant de nombreux autres projets artistiques.

De 2011 à 2017, il est président de la Fédération Grands Formats qui réunit les grandes formations de jazz et de musiques à improviser, représentant 105 orchestres professionnels et plus de 1 500 musiciens sur l’ensemble du territoire français. Depuis 2013, il est également soliste invité par de nombreux orchestres symphoniques, comme l’Orchestre National de Lille, l’Orchestre National du Capitole-Toulouse, l’Orchestre Symphonique de Malmö (Suède) sur des programmes consacrés à la musique de Frank Zappa. Il travaille aussi depuis 2014 à proposer une relecture de la musique de ce compositeur, ainsi que du rock progressif des années 1970, par le biais du Trio RCM qu’il co-dirige avec Yves Rechsteiner à l’orgue à tuyaux et Henri-Charles Caget aux percussions. Sideman dans de multiples projets en tant que guitariste, il collabore notamment avec l’ensemble contemporain Amalgammes, le trio de guitares Flamenco Punk et co-dirige avec Alex Tomaszewski (basse électrique) Cartel Carnage, formation mélangeant sans aucune frontière free jazz et death metal.

Le Ministère de la Culture le nomme en juillet 2018 à la direction artistique de l’Orchestre National de Jazz (ONJ). Parmi ses nombreux projets pour l’orchestre, citons son ambition de se tourner vers le jeune public, à la fois dans sa programmation — qui a proposé une relecture de Dracula en spectacle — et par la création d’un Orchestre des jeunes de l’ONJ, qui réunit des élèves issus d’écoles de musique ou de conservatoires à qui les anciens directeurs de l’ONJ auront la charge de transmettre la richesse musicale produite depuis plus de 30 ans par l’Orchestre. Frédéric Maurin souhaite par ailleurs mettre en valeur la diversité de ce qui peut se faire dans le jazz aujourd’hui, un objectif qui se concrétise dans une politique active de commandes et de collaborations : le compositeur propose pour modèle de l’ONJ celui de l’Ensemble Intercontemporain en ce que sa programmation mêle la recréation de musiques du XXe siècle et de création.

En 2015, il se forme à l’Ircam sur le logiciel MAX, et à nouveau en 2018 sur le logiciel Open Music, lui permettant ainsi, dans ses compositions plus récentes, d’élargir les possibilités timbrales de l’orchestre. La pluralité prévaut dans les influences compositionnelles de Frédéric Maurin, comme c’est le cas dans ses politiques de programmation à la tête des différentes structures qu’il dirige au fil du temps. De Ligeti à Steve Coleman en passant par Meshuggah ou Gérard Grisey, il s’attache à proposer une écriture musicale très précise qui questionne le langage musical mais aussi les formes employées habituellement dans le jazz et les musiques improvisées. En février 2022, il présente au Festival Présences de Radio France sa nouvelle création, Ex Machina, pour orchestre et ordinateur en temps réel, écrite avec le saxophoniste Steve Lehman et inspirée des procédés de composition spectraux.