Una vez obtenida la licenciatura que cursó, como alumno libre, en tan solo dos años, trabajó en el laboratorio de la Institución Libre de Enseñanza, en la Residencia de Estudiantes, mientras preparaba sus oposiciones a la cátedra de Química Orgánica. La sublevación franquista echó por tierra sus deseos de doctorarse y la preparación de su cátedra. Cuando llevaba unos años preparándose para opositar a la cátedra comenzó la Guerra Civil, en la que de inmediato tomó partido participando activamente en la contienda. Como militante del Partido Comunista y gracias a sus conocimientos en química fue nombrado jefe de armamento del V Regimiento de Madrid, encargándose de la dirección de la industria de guerra.

Cuando el conflicto finalizó decidió exiliarse pero fue detenido en Alicante. Lo apresaron en el puerto, precisamente, cuando iba a coger un barco y tuvo que arrojar sus papeles al mar, con lo que también se perdieron miles de notas personales. Tras la detención acabó en varios campos de concentración de la zona levantina. Cordón fue otra de las víctimas de la Guerra Civil: al conflicto le siguieron más de quince meses de cárcel y campos de concentración, además de una confinación aislada en Barcelona.

Su exclusión de la docencia universitaria por su compromiso político republicano le obligó a buscar empleo en la industria privada. En 1941 entró a trabajar como farmacéutico en los laboratorios Zeltia, en Pontevedra, donde se encontró con Fernando Calvet Prats (1903-1988), represaliado igualmente por el franquismo. Allí realizó sus primeros trabajos de investigación como bioquímico y descubrió una enzima inactivadora de la insulina, la insulinasa; un trabajo por el que conseguiría, finalmente, el título de doctor.

Apartado de la universidad y de todo tipo de actividad intelectual pública por su condición de vencido, se vio obligado a vivir como un exiliado dentro de su propio país. Esta situación llevó a científicos y creadores a trabajar siempre crípticamente, adaptándose a unas condiciones de autocensura que no les generaran mayores dificultades. No obstante, Faustino Cordón nunca abandonó su dedicación y entrega total a la ciencia, con un gran sentido crítico y divulgador.

Años después, trabajó en los laboratorios del Instituto de Biología y Sueroterapia (IBYS), donde creó el Departamento de Investigación (1958-1966) y dirigió (1952-1964) la Biblioteca IBYS de Ciencias Biológicas. Los resultados obtenidos se publicaron en Revista de Occidente. Desde 1970, Cordón se propuso sistematizar todo su trabajo de investigación y exponerlo en un monumental tratado, respondiendo a la necesidad de la biología actual de ordenar multitud de datos empíricos y experimentales inconexos, de forma que permitieran comprender el concepto de ser vivo en una relación coherente con la totalidad. Así creó Tratado evolucionista de biología, una de sus obras más reseñables. Trabajó en la revisión crítica del evolucionismo darwiniano y publicó numerosos escritos en relación al tema, además de ofrecer conferencias a nivel nacional e internacional. Autor de numerosos ensayos y libros, su trayectoria como científico abarca diversas áreas comprendidas entre la enzimiología, la inmunología y el pensamiento biológico.