Felix studierte Psychologie mit den Nebenfächern Sozialpädagogik und Informatik an der Universität Zürich. Nach dreijähriger Assistenzzeit an der Abteilung Angewandte Psychologie der Universität Zürich arbeitete er von 1977–1987 am Institut für Arbeitspsychologie der ETH Zürich. 1984–1985 war er Vertretungsprofessor an der Universität Bremen. Felix Frei war über viele Jahre Dozent für Arbeits- und Organisationspsychologie an der Abteilung für Informatik der ETH Zürich sowie an den Universitäten Basel, Bern, Bremen und Zürich. 1987 gründete er gemeinsam mit Andreas Alioth die AOC Unternehmensberatung in Zürich. Er ist Autor mehrerer Management-Bücher.