Né à Montevideo en Uruguay, Federico Pereira est formé par l'un des clubs de la capitale uruguayenne, le Liverpool Fútbol Club. Il commence sa carrière professionnelle avec ce club, jouant son premier match lors d'une rencontre de championnat contre le CA Boston River, le . Ce jour-là il entre en jeu à la place de Hernán Figueredo(en) et son équipe s'impose par quatre buts à zéro[1].
Pereira inscrit son premier but en professionnel le , à l'occasion d'une rencontre de Copa Sudamericana face aux Vénézuéliens du Llaneros Escuela de Fútbol(en). Il est titularisé et participe à la victoire de son équipe par cinq buts à zéro[2],[3].
Le , Pereira réalise son premier doublé en professionnel, lors d'une rencontre de championnat contre le Club Deportivo Maldonado. Il est titularisé et participe à la victoire de son équipe par quatre buts à deux[4].
Alors qu'il est notamment courtisé par Boca Juniors, Federico Pereira rejoint finalement le Deportivo Toluca en janvier 2024. Le transfert est annoncé le 30 décembre 2023[5].
Le , Pereira est retenu par le sélectionneur Diego Alonso dans une liste élargie de 55 joueurs pour la Coupe du monde 2022[8]. Il ne figure toutefois pas dans la liste finale pour participer au mondial[9].
