В 1928 выступал за «Красное знамя» (Ногинск), в 1934-1937 — СиМ и «Металлург» (Москва), в 1938-1941, 1943-1949 — ЦДКА, в 1939-1949 капитан команды. В чемпионатах СССР провел 163 матчей, забил 129 голов. Чемпион СССР (1946-1948). Обладатель Кубка СССР (1945, 1948). Лучший спортсмен СССР (1946). Первый в СССР забил 100 голов в чемпионатах страны (1947). Лучший бомбардир в истории ЦСКА. Лучший бомбардир чемпионатов СССР 1939 (21 гол), 1940 (21, как и С. Соловьев). Обладал великолепной техникой, тонким тактическим чутьем, сильным и точным ударом с обеих ног. В 1964 учрежден переходящий приз имени Федотова для самой результативной команды чемпионата СССР (с 1992 — России) по футболу. В символический «Клуб имени Григория Федотова» (основан в 1967) входили советские футболисты, забившие 100 и более голов в официальных матчах.