Тома Шаброль родился 24 апреля 1963 года в Париже в семье режиссёра Клода Шаброля и актрисы Стефан Одран.
Карьеру актёра начал в возрасте тринадцати лет, когда снялся в роли загадочного мальчика, встреченного главной героиней на парковой дорожке, в мистическом фильме своего отца «Алиса, или Последний побег». Помимо фильмов Клода Шаброля снимался и у других режиссёров, в том числе и на телевидении.