Acteur danois, Thomas Bo Larsen a débuté sa carrière au début des années 90 et tourne d’abord pour la télévision. Il est révélé en 1996 grâce à Nicolas Winding Refn pour qui il joue dans Pusher et surtout par Thomas Vinterberg dans Les héros. Pourtant, c’est surtout son rôle fondamental dans Festen (Vinterberg, 1998) qui le place sous les projecteurs.
Thomas Bo Larsen ne délaisse pourtant pas la télévision où il revient dans des téléfilms et séries au début des années 2000. Au cinéma, on le retrouve dans des petits rôles dans Torremolinos (Berger, 2003) et dans tous les films de Vinterberg. Il obtient à nouveau un rôle plus conséquent dans La chasse (Vinterberg, 2012). Il enchaîne ensuite avec A Second Chance (Bier, 2014), The Wave (Uthaug, 2015) et Drunk (Vinterberg, 2020). Parallèlement, il tourne de nombreuses séries danoises.