Thunell är utbildad vid Stockholms universitet, där han studerade statsvetenskap. Han doktorerade vid Stockholms universitet 1977 med avhandlingen Political Risks in International Business: Investment Behavior of Multinational Corporations.[2]
Innan han började vid Världsbanken hade han en rad poster i svenskt och internationellt näringsliv. Han har arbetat vid bland annat ABB i Zürich och American Express i New York. På 1990-talet var Thunell direktör för det svenska försäkringsbolaget Trygg-Hansa och han avslutade sin karriär i Sverige som chef för SEB.