Фехиме-султан родилась 2-ого июля 1875-ого года, во дворце Долмабахче, в столице Османской Империи - городе Стамбуле. Её отцом был султан Мурад V, а матерью его четвёртая жена, черкешенка Мейлисервет Кадын-Эфенди. Фехиме была любимой дочерью Мурада, именно он привил девушке любовь к искусству. Султанша получила прекрасное частное образование, занималась музыкой, хорошо играла на фортепиано, красиво пела, а помимо этого сочиняла стихи, музыку и даже гимны.
Фехиме была спокойной и тихой девушкой, любила самовыражаться. Ей были не по нраву платья, сшитые по европейскому образцу, поэтому Мурад назначил ей личного портного, который шил Фехиме наряды по её предпочтению. Султанша любила белоснежные платья свободного кроя, за свой обычай носить свободные длинные платья она получила прозвище Келебек-султан (султанша-бабочка).
Вскоре Мурада V свергли и Фехиме вместе с семьёй оказалась под арестом во дворце Чыраган. В возрасте 25-ти лет она получила разрешение от нового султана Абдул-Хамида II на выезд из дворца. Вместе с сестрой Хатидже она покинула Чыраган и переехала во дворец Йылдыз. 3-его сентября 1901-ого года Фехиме-султан вышла замуж за Али Галипа-пашу. В браке она не имела детей и спустя семь лет пара развелась.
Будучи ещё замужней женщиной, Фехиме влюбилась в Махмуда Бехчета-пашу. Чувства оказались взаимными и в 1910-ом году пара заключила брак. В этом браке Фехиме не смогла обрести счастья, она оставалась бездетной до конца дней. Во время оккупации Стамбула Фехиме тайно участвовала в сопротивлении, а в 1924-ом году, следуя указу о изгнании всех членов династии османов, Фехиме покинула Турцию.
Она, как и большинство членов династии, отправилась в город Ницца, Франция. Предварительно она развелась с супругом и переехала в небольшой дом. Во Франции она давала уроки пианино, накопила небольшое состояние и переехала в Дамаск. Там ей не посчастливилось заболеть туберкулёзом, она скончалась 15-ого сентября 1929-ого года в возрасте 54 лет.