上学之前，樊振东的父母听说小学里有运动队，进运动队的孩子能免一些学费，就给他在广州市海珠区少年宫报名学乒乓球，在被选拔到广州市伟伦体育运动学校之前，一直师从海珠区少年宫及海珠区教练文浩光，杨碧瑜和郑静轩。同时樊振东小学就读于广州市海珠区同福中一小（乒乓球重点小学），樊振东因代表学校参加了市里的比赛，被市体校挑中，每天上午上课，下午请假去市体校训练。
2004年，樊振东代表海珠区少年宫参加“新苗杯”青少年乒乓球赛获得新苗一组男子第一名。2008年，11岁的樊振东被八一队选中。2011年底，樊振东参加了国家二队和省市队在通州的集训，在大循环中获得了第一名。
2012年2月，樊振东如愿进入国家队。10月，年仅15岁的樊振东参加2012年全国乒乓球锦标赛，在男单1/8决赛，以4：3的比分击败世界冠军王励勤成功闯入男单8强。11月，参加在江苏句容举行的2012年全国青年乒乓球锦标赛，在男团比赛中，樊振东帮助队伍收获金牌。在男单方面，樊振东一路奏凯杀进决赛，在3：2领先的情况下遭内蒙古选手、卫冕冠军马特逆转，收获银牌。12月，樊振东第一次参加世界级比赛——2012乒乓球世青赛，在男团1/4决赛和半决赛中，与林高远和范胜鹏代表中国男队出场，先是以3：0完胜德国队，后以3：1淘汰法国队。决赛中，再次与林高远和徐晨皓配合代表中国男队出场对阵日本队，比赛中樊振东出任第一单打，两度击败对手，帮助中国男队就以3：1的总比分战胜日本队，夺得世青赛男团冠军。同时，樊振东还在男单决赛中，在先失两局的情况下，以4：2逆转林高远，夺得男单冠军。在混双比赛决赛中，与刘高阳搭档以4：3的比分赢得比赛获得冠军。在男双比赛中，与范胜鹏组合以0：4落败获得银牌。
2013年1月3日，在中国乒乓球队直通巴黎第一阶段争夺中，年仅16岁的樊振东力压诸多名将，爆冷获得了第2名，也就此成为最大的一匹黑马。1月15-19日，在中国男乒进行了直通巴黎第二阶段的选拔中，樊振东最终取得了第八名的成绩。此后在第二阶段附加赛中与闫安出线，进入第三阶段。2月3日，在直通苏州选拔赛中，樊振东以3：1的比分战胜马龙，获得苏州世锦赛第一张男单入场券。4月，中国乒乓球队经过国内一系列的选拔赛最终确定了征战名单，樊振东也在名单之列获得了参赛资格。5月，首次出战第52届巴黎世乒赛，在第一轮轻松战胜资格赛选手后，第二轮以大比分4：3险胜葡萄牙选手蒙泰罗。此后以0：4的比分不敌卫冕冠军张继科而止步第三轮。7月，在2013亚洲乒乓球锦标赛中，在男单方面，1/4决赛负于日本选手松平健太，止步8强。男团方面，决赛中与许昕、马龙搭档代表中国队出战，并帮助中国队在第3盘里击败岸川圣也，以3：0的比分横扫日本队，夺得男团8连冠。8月，在第二届亚洲青年运动会乒乓球项目男单决赛中，樊振东战胜梁靖昆获得冠军。9月，在第12届全运会上，男团比赛里他与王皓、周雨夺得个人全运赛场第一金；男双比赛中，樊振东又与周雨合作问鼎冠军；男单方面接连淘汰大满贯得主张继科、上海直板第一人许昕闯进决赛，但最终以3：4惜败当时世界排名第一的男单头号种子马龙，屈居亚军。11月，在国际乒联巡回赛波兰公开赛上，还不满17岁的樊振东与周雨会师男单决赛，最终以4：2力克对手，成为乒联巡回赛史上最年轻的男单冠军得主。
2014年3月22日，在亚洲杯乒乓球赛男单决赛中，以3：4惜败于马龙，夺得亚军。8月20日，在第二届夏季青年奥林匹克运动会乒乓球男单决赛中，以3：1的比分战胜日本选手村松雄斗。樊振东也由此完成了世界青年顶级乒乓球赛的大满贯。10月，在仁川亚运会男单决赛中，以2：4的比分落败于许昕获得银牌。同时，又与马龙、张继科、许昕、周雨获得仁川亚运会男团冠军。11月，在全国乒乓球锦标赛中与许昕搭档问鼎男双冠军，后又在男单决赛中击败马龙获得全锦赛男单冠军。
2015年1月，与张继科、马龙、许昕、方博获得迪拜世界杯团体赛男团冠军。2015年7月28日，乒超联赛男子比赛第13轮中八一队18岁小将樊振东本轮又拿到一场胜利，至今个人胜率依然为100%。24战全胜，樊振东打破了2012年马龙23战全胜的乒超纪录。
2017年4月16日，2017年乒乓球亚锦赛男单决赛，樊振东3-0轻取韩国选手丁祥恩，拿下冠军。2017年6月4日，德国杜塞尔多夫世乒赛男双决赛，在中国组合樊振东/许昕与日本组合森园政崇/大岛祐哉之间进行，樊振东/许昕最终4-1（11-9、16-14、11-9、6-11、13-11）战胜这对日本组合夺冠。2017年6月5日，2017年杜塞尔多夫世乒赛展开男单决赛争夺，樊振东3：4不敌马龙，获得男单亚军。
2018年1月22日凌晨，2018年国际乒联第一个巡回赛匈牙利公开赛决出四项冠军，全部被国乒获得。樊振东在男单决赛中以4比1击败另一位中国选手王楚钦，夺得冠军；他还和于子洋搭档，夺得男双冠军，成为本次赛事的双冠王。2月11日，2017-2018赛季乒超联赛进入收官日。樊振东以23胜6负积309.639分与个人积分完全相同的马龙，共同获得乒超联赛MVP。樊振东因此实现了乒超MVP的三连冠。伦敦时间2月25日，2018伦敦乒乓球世界杯男团决赛上，中国队以3-0击败日本队夺得冠军。其中，樊振东在第二盘3-0击败日本队的张本智和。3月11日，樊振东获得2018年国际乒联卡塔尔公开赛男单冠军并和许昕搭档获得男双冠军。4月3日，国际乒联官网正式公布4月的世界排名，樊振东排名男单世界第一，他是乒乓球历史上第19位男单世界第一，国乒第11位男单世界第一，也是新世纪最年轻的男单世界第一。8月28日，2018年雅加达亚运会乒乓球男团决赛，中国队3-0完胜韩国队实现七连冠。决赛中樊振东3：1战胜韩国选手郑荣植。9月1日，亚运会乒乓球男单冠军争夺战，樊振东总比分4-2力克林高远夺冠。
2019年4月6日，在日本横滨举行的2019年乒乓球亚洲杯男子单打四分之一决赛中，中国选手樊振东以4比1战胜中国台北选手林昀儒，晋级半决赛，将与张本智和再度交手。去年亚洲杯小组赛，樊振东曾1-3输给张本智和，时隔一年，中日乒乓接班人再次在亚洲杯交手。目前樊振东排名世界第一，张本智和排名世界第四，两人分别是中国队和日本队世界排名最高的选手。
自2012年进入男一队以来，樊振东的表现一直可圈可点，甚至被刘国梁誉为继马龙张继科之后的核心成员之一。樊振东性格沉稳，年少成名，与马龙有着不少相似之处。