José Fernández de Villa-Abrille nació en Filipinas, entonces territorio español, el 12 de diciembre de 1878 en el seno de una familia vinculada al ejército. Era hijo del teniente coronel de Infantería Faustino Fernández de Villa-Abrille Álvarez y de Valeriana Calivara y Quirós, natural de Cavite. La carrera militar formaba parte del entorno familiar, pero su juventud estuvo marcada por una pérdida temprana: en 1894 quedó huérfano de padre. Dos años más tarde, en 1896, ingresó en la Academia de Infantería, iniciando así el camino profesional que definiría toda su vida.
En 1897 fue destinado como segundo teniente a Filipinas, la tierra donde había nacido. Aquellos años coincidían con un periodo convulso para el imperio español, que pronto perdería sus últimas colonias tras la guerra hispano-estadounidense de 1898. A lo largo de las décadas siguientes, Fernández de Villa-Abrille continuó su carrera dentro del ejército español, ascendiendo gradualmente hasta alcanzar el generalato. En los años treinta ocupó uno de los puestos militares más importantes del sur de España. Era jefe de la II División Orgánica del Ejército, con sede en Sevilla, que tenía jurisdicción sobre buena parte de Andalucía. Esta posición lo situó en un momento decisivo de la historia española: el golpe de Estado de julio de 1936, que desencadenó la Guerra Civil.
Según parece, el general estaba al tanto de la conspiración militar contra la República días antes de que se produjera el levantamiento. Sin embargo, no se sumó activamente a los sublevados, pero tampoco organizó una resistencia efectiva frente al golpe en Sevilla.
Mientras se movilizaban miles de soldados para asegurar la ciudad bajo las órdenes de oficiales comprometidos con la sublevación —entre ellos el general Gonzalo Queipo de Llano—, Fernández de Villa-Abrille permaneció pasivo y desoyó las insistentes peticiones del gobernador civil, José María Varela Rendueles, que le pedía actuar contra los conspiradores.
Esta actitud ambigua no le libró de las consecuencias políticas del nuevo poder militar. Aunque no se había rebelado abiertamente, fue detenido junto a otros mandos de la división. Mientras tanto, el control efectivo del mando en Sevilla pasó a manos de Queipo de Llano. En diciembre de 1936, el nuevo régimen encabezado por Francisco Franco lo dio de baja en el Ejército, aunque conservó el sueldo correspondiente a su rango de general.
La situación se agravó al final de la guerra. En febrero de 1939, un consejo de guerra lo condenó a seis años de prisión. Cumplió la condena en Sevilla, en un chalet cercano a la Cruz del Campo que había sido habilitado como prisión militar durante la guerra y los primeros años de la posguerra.
Tras recuperar la libertad, sus últimos años transcurrieron lejos de la vida pública. Murió el 28 de enero de 1946 en una pensión situada en la madrileña Carrera de San Jerónimo, cerrando así una vida que atravesó algunos de los episodios más turbulentos de la historia contemporánea de España.