Thomas William Hiddleston s-a născut în Westminster, Londra, Marea Britanie,[5] ca fiu al Dianei Patricia și al lui James Norman Hiddleston.[6] Mama lui este născută în Suffolk, Anglia, iar tatăl său în Greenock, Scoția.[7] Thomas mai are două surori, Sarah, mai mare decât el care lucrează ca jurnalistă în India, și Emma, care a decis să urmeze și ea cariera actoricească.[8] Când Tom avea 13 ani, părinții săi au divorțat, acest eveniment marcant fiind considerat de actor ca principala sa motivație de a studia actoria.[9]Tom și-a făcut studiile la Oxford, The Dragon School și Colegiul Eton, în Berkshire.
A fost remarcat în producția A Streetcar Named Desire de către Lorraine Hamilton, de la celebra agenție de casting cu același nume, Hamilton Hodell.[10] În acest moment a primit primul său rol notabil, o adaptare a lui Stephen Whittaker, Nicholas Nickleby, pentru ITV, avându-i în rolurile principale pe Charles Dance, James D'Arcy și Sophia Myles.[10] Când încă era pe băncile facultății a jucat în Conspiracy (o producție BBC/HBO) și The Gathering Storm, având rolul Randolph Churchill, fiul lui Winston Churchill. Producția a câștigat premiile BAFTA și Emmy.[11]
În 2005 a absolvit cursurile prestigioasei RADA (Royal Academy of Dramatic Art), Academia Regală a Artelor Dramatice. Imediat cum a terminat facultatea a primit rolul Oakley în filmul Joannei Hogg, Unrelated, debutul regizoarei, pentru care a fost și premiată. Pelicula a fost filmată în Italia, în Toscana. Se află și în distribuția celui de-al doilea film al regizoarei, Archipelago.[12] A jucat rolul principal în The Changeling, în care a interpretat rolul Alsemero, pentru care a fost nominalizat în 2007 la Premiile Ian Charleson. A urmat Cymbeline, pentru care a câștigat premiul Laurence Olivier pentru debut în 2008.[13]