Родился 9 [22] июня (по др. свед.: 14 мая) 1909 г. в с. Катино, в крестьянской семье. В августе 1941 г. призван в РККА. Воевал под Москвой в 159-м легком артиллерийском полку 78-й стрелковой дивизии (позднее – в 28-м гвардейском артиллерийском полку 9-й гвардейской стрелковой дивизии), командовал дивизией полковник А.П. Белобородов. В составе 159-го лег кого артиллерийского полка принимал участие в боях за деревни Нефедьево – Козино, где проходила линия электрозаграждений.
Весной–летом 1942 г. Ф.А. Полетаев воевал в районе р. Оскол в Курской и Харьковской областях. В июне части дивизии оказались в окружении. В июле 1942 г. в районе с. Бокай гвардии рядовой (по некоторым данным – сержант) Полетаев был тяжело ранен и ошибочно признан погибшим (согласно справке Архива МО СССР, он был похоронен в братской могиле в этом селе). С другой стороны, некоторое время Полетаев числился перебежчиком к немцам, его искал особый отдел дивизии, командира батареи допрашивал Смерш. И только после войны стало известно, что Полетаев попал в плен. Судьба Федора Полетаева сложилась так: он был вынесен с поля боя своими боевыми товарищами, но из-за тяжелого ранения в ногу его пришлось оставить в одном из хуторов, где он три месяца лечился, а поправившись, решил идти к своим – или перейти линию фронта, или искать связь с партизанами. Он попал в плен, но той же ночью бежал. Пытался снова выйти к своим, но был пойман полицаями.
Прошел лагеря военнопленных в Вязьме, Бердичеве, Мелеце. Попав в лагерь возле г. Славонски-Брод, в марте 1944 г. он с группой военнопленных бежал, но вскоре был снова пойман и отправлен в рабочую команду на территории Италии, близ Генуи. Летом 1944 г. с помощью итальянских коммунистов Ф.А. Полетаев бежал. Так Полетаев вместе с двумя товарищами оказался у итальянских партизан и вступил в батальон под командованием Нино Франки бригады «Орест» дивизии «Пинан Чикеро». Среди партизан он получил прозвище «Поэтан».
Участвовал во многих боевых операциях итальянских партизан, совершавших нападения на гитлеровцев в районе автострады Генуя – Серравалле – Скривия.
В начале 1945 г. немцы предприняли широкомасштабную карательную операцию против партизан в Лигурии. В операции принимали участие части Туркестанского легиона. 2 февраля в Долине молний возле городка Канталупа партизаны батальона вступили в бой с немецкими карателями и заставили их перейти к обороне. Но необходимо было заставить их сдаться до прихода подкреплений. Тогда Федор Полетаев поднялся в атаку и, ведя огонь из автомата, приказал немцам сдаваться. Следом подоспели партизаны. Немцы начали бросать оружие, но в последний момент один из них выстрелил в Полетаева. Пуля пробила горло.
Федор Полетаев был похоронен со всеми почестями 3 февраля на кладбище в местечке Рокетта. После окончания войны его прах был перезахоронен в Генуе на кладбище Стальено. 25 мая 1947 г. в Генуе советскому консулу были вручены для передачи семье героя награды: золотая медаль «За военную доблесть» на синей муаровой ленте и бронзовая пятиконечная звезда – знак бойца Гарибальдийской партизанской бригады. На обратной стороне медали выгравировано имя – Федор Александр Поэтан.
26 декабря 1962 г. Указом Президиума Верховного Совета СССР Федору Полетаеву было присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно). Произошло это благодаря тому, что советский писатель и общественный деятель Сергей Смирнов, изучив документы и фотографии, доказал, что человек, носивший имя Фёдор Поэтан, является советским солдатом Фёдором Андриановичем Полетаевым.
По информации Музея истории Мосэнерго.