Tomas Middleditch se narodil 10. března 1982 ve městě Nelson v Kanadě. Nyní má bydliště v Los Angeles, kde se pohybuje na místních výstavách a hraje v různých varietních show, jako je kupříkladu College Humor. Thomas ale dělá i sólová komediální vystoupení, která si i sám vymýšlí a režíruje.
Jako herec v celovečerních filmech byl obsazován spíše jen do vedlejších rolí, zde ho známe například z filmu Vlk z Wall Street (2013), Volte mě (2012) a Králové léta (2013). V hlavní roli poprvé vystoupil na světlo televizních obrazovek v roce 2009 v romantické komedii Kolotočáři, kde si zahrál hlavní roli životem znuděného huliče z venkova, Justina Frosta.
V současné době (2014-2015) hraje v komediálním seriálu Silicon Valley, kde má rovněž hlavní roli. A to jako počítačový génius Richard, který založí společnost Payd Piper, která se zaobírá komprimací dat. Thomas má evidentně k blízko k počítačům i v soukromém životě, protože si své webové stránky vytvořil zcela sám.
Pro velký úspěch seriálu Silicon Valley se připravují i další sezóny, takže zatím moc jiných plánů a hereckých obsazení není, snad jen dabování ve filmu Captain Underpants, který pochází z dílny DreamWorks Animations a vedlejší role ve filmech The Final Girls a The Bronze.