Походив з династії Ангелів. Третій син севастократора Іоанна Ангела Дуки Комніна, дуки Епіру і Фессалії, та можливо Зої Дукени. Народився між 1180 та 1185 роками.
Після падіння Константинополя 1204 року служив нікейському імператорові Феодору I Ласкарю. У 1205 році приєднався до Лева Сгура, після смерті якого 1208 року очолив оборону Акрокоринфу, який утримував від хрестоносців до 1210 року. 1212 року перебрався до Епіру і приєднався до свого зведеного брата Михайла I. Коли останнього 1215 року було вбито, Феодор успадкував його владу.
У союзі з державою Рашка і князівством Арбенія вів наступальні війни проти Фессалонікійського королівства і Болгарії. У 1215—1219 роках захопив болгарські міста Охрид, Прилеп і Просек, більшу частину Македонії та Фессалію.
У 1217 переміг і полонив латинського імператора П'єра I, який спробував захопити Діррахій. У 1218—1224 роках відвоював у Фессалонікійського королівства міста Нові Патри, Гребану, Ламію, Касторію, Верру, Платамон, Сервію, Серри, Драма.
У 1224 році захопив Фессалоніки. Натхненний цим успіхом, Феодор I проголосив себе імператором і 1227 році був коронований Охридським архієпископом Димитрієм Хоматіаном. З 1225 року вів війни у Фракії з військами нікейського імператора Іоанна III, захопивши у нього Адріанополь і прилеглі землі.
На початку 1230 року, порушивши раніше укладений мирний договір, він вдерся до Болгарії з великою армією, посиленою західними найманцями, але в березні того ж року в битві біля Клокотниці зазнав нищівної поразки від царя Івана II Асеня. В результаті потрапив у полон і 7 років провів в полоні у болгарській столиці Тирново. У 1234 році він був втягнутий в змову проти царя і після викриття — засліплений.
Володіння Феодора були розділені між Іваном II Асенем, до якого перейшли Фракія, Македонія і Албанія, братами Феодора — Мануїлом і Костянтином, які отримали відповідно Фессалоніки і Акарнанію та Етолію, й його небожем Михайлом Дукою, який став правити в Епірі.
У 1237 році був відпущений з полону. Феодор зумів повернути собі Фессалоніки, вигнавши звідти свого брата Мануїла, який встиг прийняти імператорський титул. Він передав місто в управління своєму синові Івану, а сам же влаштувався в довколишньому місті Воден. Звідти він спробував об'єднати членів свого роду для боротьби проти нікейського імператора Іоанна III Дуки Ватаца.
Після смерті Івана II Асеня в 1241 році імператор Іоанн III Дука Ватац запросив Феодора на перемовини, під час яких той був підступно полонений. У 1242 році він в якості бранця супроводжував нікейців в їх поході на Фессалоніки і за дорученням імператора Іоанна III намагався домовитися з сином про його підпорядкування нікейській імперії і відмову від імператорського титулу. Після цього Феодор отримав володіння в Південній Македонії.
У 1246 році Іоанн III Дука Ватаца скинув молодшого сина Феодора — Дмитрія — і приєднав Фессалоніки до Нікейської імперії. У 1252 році Феодор знову потрапив в полон до Івана III, був запроторений до монастиря в м. Острів, де і помер після 1253 року.
Stiernon, Lucien (1964). Les origines du despotat d'Épire. La date du couronnement de Théodore Doukas. Actes du XII Congrès international des études byzantines (in French). Belgrade. II: 197—202.
Nicol, Donald M. (1993). The Last Centuries of Byzantium, 1261—1453 (Second ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-43991-6.
Nicol, Donald M. (2010). The Despotate of Epiros 1267—1479: A Contribution to the History of Greece in the Middle Ages. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-13089-9.
