Noto soprattutto per aver interpretato il ruolo dell'odioso e spietato Biff Tannen nella fortunata trilogia Ritorno al futuro, Thomas F. Wilson è successivamente apparso in film e serie televisive, anche come doppiatore. Nel 1991 ha vinto un Saturn Award per l'interpretazione in Ritorno al futuro - Parte III.
Diretto da Fred Walton ha interpretato un ruolo secondario in Pesce d'aprile del 1989. Dopo Ritorno al futuro, ha lavorato nuovamente con Christopher Lloyd nel 1994, nel film Vacanze a modo nostro, mentre nel 2003 è apparso nel film comico Trial and Error: The making of sequestered, distribuito solo negli Stati Uniti.
Nel 1992 ha prestato la voce al personaggio Tony Zucco nella serie animata Batman e al detective Matt Bluestone nella serie animata Gargoyles. Successivamente ha collaborato alla realizzazione di un videogioco per PC Wing Commander III: Heart of the tiger, molto popolare in quel periodo. Nel 1996 ha lavorato anche al sequel del gioco, Wing Commander IV : Price of Freedom, con un successo maggiore del precedente titolo; è inoltre presente nel quinto capitolo, Wing Commander Prophecy, nel quale interpreta sempre la parte del Maggiore Todd "Maniac" Marshall. Nel ruolo di doppiatore ha inoltre prestato la voce a diversi personaggi nel film animato SpongeBob e nel videogioco Crash Bandicoot, nel quale ha collaborato anche alla realizzazione di alcune tracce del sonoro.
Wilson è inoltre un noto comico, specializzato in particolare nella cosiddetta stand-up comedy, e ha più volte attraversato gli Stati Uniti in tournée coi suoi spettacoli.[1]
Wilson è anche un suonatore di tuba e un pittore. Nel 2006 è stato selezionato ed invitato ad unirsi alla "California Featured Artist Series" a Disneyland. I soggetti più ritratti dall'attore sono giocattoli del 1900.
