Народився 5 квітня 1923 в місті Харків, Української РСР в родині народного комісара військових справ СРСРМихайла Васильовича Фрунзе та Софії Олексіївної Попової. Мав старшу сестру Тетяну. Був названий нас честь зановника Імперії ТимуридівТимура .Батько був революціонером та одним з лідерів Червоної Армії під час громадянської війни. В січні 1925 Михайло Фрунзе був назначеним народним комісаром військових та морських справ у січні 1925. Проте, того ж року в жовтні батько помирає на операційному столі коли Тимуру було всього два роки. Після цього мати Софія покінчила життя самогубством в 1926 році. Тимур та його сестра Тетяна після матері росли у бабусі. У 1931 році, після смерті бабусі, дітей усиновив друг їхнього батька Климент Ворошилов, який отримав дозвіл на усиновлення спеціальною постановою Політбюро ЦК ВКП(б). У Ворошилова тоді не було власних дітей, тому він усиновив Тимура та Тетяну в 1931.
19 січня 1942 року, при виконанні бойового завдання з прикриття військ, Фрунзе в парі з командиром ланки та провідним парою лейтенантом Іваном Шутовим, патрулюючи в районі Старої Руси, виявили 30 бомбардувальників у супроводі винищувачів. Вирішивши атакувати, збили коригувальник Хеншель Hs.126. У бою з чотирма винищувачами Bf-109 і Ме-115[3] збили один Ме-109. Незабаром до бою приєдналися ще 3 Ме-115 і літак Шутова був підбитий. Прикриваючи пошкоджений літак товариша, Тимур Фрунзе витратив весь боєкомплект і був збитий[4] . Підпалена машина увійшла до штопора і врізалася в землю за 500 метрів на північний захід від села ОтвідіноСтарорусського району[5] .
З військовими нагородами лейтенанта Фрунзе поховали на Ямському цвинтарі в селищі Крестці[6][7] .
Указом Президії Верховної Ради СРСР «Про присвоєння звання Героя Радянського Союзу начальницькому складу Червоної Армії» від 16[8] 1942 року за « зразкове виконання бойових завдань командування та виявлені при цьому відвагу та геройство» ушанований посмертним званням Героя Радянського Союзу.
Надовго зарахований до списків 1-ї ескадрильї 161-го винищувального авіаційного полку.
В " Артеці " на Алеї Героїв встановлено погруддя Тимура Фрунзе. Ім'я героя також вибито на пам'ятнику " Вони були артеківцями ", встановленому на території артеківського табору «Лазурний».
Пам'ятник у дворі школи-інтернату № 2 «Сузір'я» у Волгограді .