Profesionalmente Fernández Heredia se ha dedicado a la movilidad urbana e interurbana, incluyendo actividades de investigación y docencia universitaria, y también consultaría y asesoramiento en distintas empresas.[3]
Álvaro Fernández Heredia (izq.) junto a Manuela Carmena y un chófer de la EMT en 2017
El 12 de septiembre de 2015 Fernández Heredia fue nombrado gerente de la Empresa Municipal de Transportes de Madrid, la empresa de transportes urbanos más grande de España, siendo alcaldesa Manuela Carmena (Ahora Madrid).[4] Destacó su actuación de cara a depurar y reestructurar el servicio de bicicletas eléctricas compartidas, BiciMAD, y a solventar a la empresa en el ámbito económico y a nivel operativo, destacando la renovación del 60% del total de la flota de autobuses.[5][6]El 8 de julio de 2019 fue cesado del cargo debido a la entrada del nuevo gobierno de José Luís Martínez Almeida (Partido Popular).[7]
El 25 de septiembre de 2019 la empresa AUVASA, encargada del transporte urbano en Valladolid, le nombró su gerente, siendo alcalde de la ciudad Óscar Puente (PSOE).[8][9] Estuvo al frente de AUVASA hasta el 30 de marzo de 2023, cuando dimitió alegando motivos personales.[10][11]
En aquel momento fue incluido en las listas electorales del partido Más Madrid de cara a las elecciones municipales del 28 de mayo de 2023 al Ayuntamiento de Madrid, dando el salto a la política activa.[6] Consiguió acta de concejal y accedió al cargo el 17 de junio de 2023. Continuó en el mismo hasta el 14 de marzo de 2024, cuando dimitió para centrarse en su nuevo nombramiento.[12] En este breve periodo hizo frente, en calidad de concejal de la oposición, a las políticas de movilidad de los gobiernos de José Luís Martínez Almeida e Isabel Díaz Ayuso.[13]
En enero de 2025 el presidente de la empresa pública estatal Renfe, Raül Blanco, anunció su dimisión.[16]El Ministerio de Transportes confió a Fernández Heredia la presidencia de la empresa ferroviaria, debido a su experiencia gestionando a la EMT y AUVASA, si bien nunca trabajó profesionalmente en el ámbito ferroviario. La toma de posesión se hizo efectiva el 14 de enero de 2025, mediante nombramiento por parte del Consejo de Ministros, siendo ministro Óscar Puente.[1] Éste dijo que Fernández Heredia era "el mayor experto en la gestión de viajeros".[17][18][19]