Il naquit vers 1575 à Southwark, à Londres, dans une famille restée fidèle à Rome. Il fit ses études dans un collège jésuite à Saint-Omer, en France, ouvert pour les catholiques exilés d’Angleterre. En 1595, alors qu’il partait de Calais avec plusieurs compagnons pour se rendre au séminaire anglais Saint Albans, à Valladolid, il fut arrêté dans la Manche par les autorités anglaises.

Ayant finalement réussi à s’échapper, il rejoignit Valladolid en 1596 et y fut ordonné prêtre en 1599. Il retourna alors en Angleterre ; il écrivit plus tard : « J’allais de lieu en lieu pour aider les âmes égarées dans l’erreur à revenir à la vraie foi de l’Eglise catholique. » En 1604, il fut admis dans la Compagnie de Jésus par son oncle Henry Garnet, supérieur des jésuites d’Angleterre.

En 1605, après la conspiration des Poudres, une tentative d’attentat manquée par des catholiques contre le roi Jacques Ier, les persécutions s’intensifièrent. Thomas, bien que non impliqué dans cette affaire, fut arrêté près de Warwick, emprisonné à la Tour de Londres et torturé. Le 10 juillet 1606, il fut exilé en Flandre avec 46 autres prêtres, avec interdiction de revenir sous peine de mort.

En septembre 1607, Thomas retourna cependant en Angleterre. Trahi six semaines plus tard par un prêtre apostat, la liberté lui fut offerte s’il acceptait de prêter serment d’allégeance au roi Jacques, ce qu’il refusa. Condamné à mort, il fut pendu et écartelé à Tyburn le 23 juin 1608, non sans avoir déclaré qu’il était « l’homme le plus heureux du monde ». Ses reliques, conservées à Saint-Omer, furent dispersée pendant la Révolution française.

Béatifié par Pie XI le 15 décembre 1929, Thomas Garnet fut canonisé en compagnie de 39 autres martyrs d’Angleterre et du Pays de Galles par Paul VI le 25 octobre 1970 : « Confrontés au choix de rester fermes dans leur foi et de mourir pour elle, ou de sauver leur vie en reniant la première, ils ont, sans hésitation et avec une force véritablement surnaturelle, pris le parti de Dieu et affronté joyeusement le martyre. Mais leur esprit était si grand, leurs sentiments si nobles, l’inspiration de leur existence si chrétienne, que beaucoup d’entre eux moururent en priant pour leur patrie bien-aimée, pour le roi ou la reine, et même pour ceux qui avaient été directement responsables de leur capture, de leur supplice et des circonstances ignominieuses de leur mort atroce. »