A l'avènement du parlant, Ledoux dévoila une aisance qui lui permit de se maintenir et de percer dans cette carrière. On le trouva au générique des principaux films des années 1930 et 1940 : mari cocu dans Volpone (1940), ...; paysan dans Goupi Mains rouges (1942) ou encore homme de la mer dans L’homme de Londres (1943) , Remorques (1939),....
Il sut toujours donner à ses personnages une épaisseur humaine et bouleversante. Bien que plus à l’aise dans le tragique que dans la comédie, il n’en fut pas moins un mémorable adjudant Flick dans Le train de huit heures quarante-sept (1934). Il ne parvint pourtant pas à sauver la série Papa, Maman, la bonne et moi où il interprétait un père dépassé par les évènements.
Il retrouva ses anciennes qualités dans des films, dont certains outranciers de Jean Yanne: Moi Y en a vouloir des sous (1973), Les Chinois à Paris (1974). Après Mille milliards de dollars (1981) d'Henri Verneuil et Les Misérables de Robert Hossein (1982), il se retira des écrans. Il fit aussi des apparitions à la télévision dans des téléfilms dont Le père Amable (1975) où, pour une fois, il tenait le haut de l’affiche. Il fut aussi un metteur en scène très apprécié.
Fernand Ledoux aimait la côte normande qui inspirait le peintre amateur qu’il était aussi. Il mourut à Villerville où il résidait. Il fut inhumé dans le cimetière de la commune.