Musicista, compositore, arrangiatore e produttore romano, è uno dei più autorevoli compositori italiani di colonne sonore. Ha frequentato corsi di pianoforte, composizione e direzione d'Orchestra con i maestri Paolo Renosto, Nicola Samale e Fausto Razzi, diplomandosi con quest'ultimo in Musica Corale e Direzione di Coro al Conservatorio "Alfredo Casella" de L'Aquila. Presso lo stesso Conservatorio ha utilizzato per primo generatori elettronici nell'esecuzione di una composizione musicale. Dopo gli studi al conservatorio de L'Aquila ha iniziato un primo percorso in ambito pop-rock lavorando al fianco di Lucio Dalla nelle sue più importanti produzioni tra la fine degli anni Settanta e l'inizio degli anni Ottanta. Contestualmente ha militato nel neonato gruppo degli Stadio, con i quali ha inciso, tra il 1982 e il 1984, i primi tre album, componendo quattro canzoni tra le più celebri del loro repertorio. Nell'ottobre 1991 è stato chiamato con altri due compositori italiani delle nuove tendenze a confrontarsi con i maestri riconosciuti della musica New Age, quali Wim Mertens, Harold Budd, Roger Eno e Hans Johachim Roedelius, nel corso della rassegna internazionale di Musica New Age-Ambient al Palazzo delle Esposizioni di Roma, tenendo un concerto imperniato su alcune proprie composizioni elettroniche, tra cui la colonna sonora del film Antelope Cobbler di Antonio Falduto, Premio Speciale della Giuria al Festival del Cinema di Annecy (Francia) nel 1992. Lavora molto nel cinema: è autore di numerose colonne sonore di film ma anche documentari, per le quali ha anche ottenuto premi prestigiosi come il David di Donatello, il Nastro d'Argento e il Premio Colonna Sonora della critica cinematografica. Al 1982 risale l'inizio della collaborazione con Carlo Verdone, che lo ha scelto come compositore e curatore musicale per la maggior parte dei suoi film, tra cui l'ultimo Io, Loro e Lara; per il suo film d'esordio, Borotalco, Liberatori è premiato insieme a Lucio Dalla con un Nastro d'Argento e un David di Donatello.
Per la TV è stato l'autore con Gaetano Curreri delle musiche per la serie di telefilm I ragazzi del muretto,trasmessa da RAI 2. Ha partecipato come arrangiatore e produttore artistico alla realizzazione dell'opera musicale multimediale Il Poliedro di Leonardo,presentata alla Mostra del Cinema di Venezia nel 1990. Come esperto di strumenti elettronici, compositore, arrangiatore e direttore d'orchestra ha prestato la sua opera al fianco dei più importanti autori della musica leggera italiana, quali Francesco De Gregori (Banana Republic); Luca Carboni; Ron (Tutti i cuori viaggianti, Al centro della musica, Calypso); Mario Castelnuovo (Venere); Paola Turci (Primotango); Ivan Graziani (Piknic); Paola Massari (Il vento Matteo).
E' uno dei fondatori della band degli Stadio, per la quale ha composto evergreen come Vorrei e C'è, Ti senti sola e Un fiore per Hal; ha fatto parte del gruppo sino al 1986 e oggi continua con Gaetano Curreri e gli altri Stadio una collaborazione in occasione della produzione in studio dei loro album ("Di volpi, di vizi e di virtù... e Dammi 5 minuti).
Alternando l'attività di musicista per il cinema a esperienze di produzione e composizione nel campo della musica elettronica e strumentale, Fabio Liberatori ha pubblicato due album da solista, Empire Tracks (1997) e The Asimov Assembly (2003), editi entrambi da MP Records.
E' stato più volte ospite dei programmi culturali radiofonici dell'emittente di Stato per presentare le proprie composizioni, ispirate ad una "fusione" tra la musica colta del nostro secolo e le nuove esperienze musicali che si richiamano alla sperimentazione elettronica ed anche al jazz contemporaneo.