Il entre en 1994 au GIGN comme jeune lieutenant après avoir passé les tests de recrutement. Rapidement, il occupe des postes à responsabilités opérationnelles lui permettant de diriger plusieurs dizaines d’opérations sensibles en France comme à l’étranger. Il participe notamment à la traque de criminels de guerre en ex-Yougoslavie, procède à l’arrestation de Bob Denard aux Comores et à la neutralisation de plusieurs dizaines de criminels ou terroristes dangereux. Spécialiste parachutiste, coordinateur négociateur, il dirige la manœuvre pour la neutralisation de forcenés et la libération d’otages comme ceux du Ponant au large de la Somalie en 2008.

Il est également désigné comme chef de projets sur des dossiers sensibles de contre-terrorisme comme l’élaboration de plans de protection des centrales nucléaires et de la contre-piraterie aérienne. Il entreprend aussi une série d’échanges professionnels avec des services anti-terroristes étrangers (USA, Canada, Russie, Chine, Brésil, Israël, Singapour, EAU, Allemagne, Grande-Bretagne ….) en vue de comparer les tactiques et les doctrines de contre-terrorisme. Il occupe les fonctions de chef de l’état-major opérationnel du GIGN, de commandant en second puis commandant du GIGN en 2002.

C’est dans cette fonction hautement sensible qu’il élabore un plan de réorganisation des unités d’intervention de la gendarmerie nationale, plan qui sera validé par les autorités puis mis en place de 2007 à 2009, débouchant sur une unité remodelée, unique et avant-gardiste ; cette nouvelle architecture permettra d’anticiper les évolutions à venir de la menace terroriste. Durant cette phase, il travaille sur la conduite du changement au côté du nouveau responsable du GIGN, le général Favier, aujourd’hui Directeur de la Gendarmerie.

A partir de 2009, Frédéric Gallois rejoint le secteur privé, ou il co-fonde plusieurs sociétés de conseils et d’appui opérationnel en France et à l’étranger, notamment en Irak jusqu’à l’arrivée de l’Etat-Islamique qui l’oblige à fermer cette structure en 2014. Il est engagé dans des actions de formation et de protection au profit de plusieurs gouvernements et chefs d’état à l’étranger, comme au Mali, au Gabon ou en Lybie.