Thomas Stanley Holland lahir di Kingston-upon-Thames, Surrey, dari pasangan Nicola Elizabeth (Frost), seorang fotografer, dan Dominic Holland, seorang komedian dan penulis. Gaya hidup dan latar belakang keluarganya berasal dari Isle of Man dan Irlandia di sisi ayahnya.

Sejak kecil, Tom menunjukkan bakat dalam tari dan akting. Ia mulai belajar menari hip hop di Nifty Feet Dance School dan mendapatkan pengakuan saat tampil di Richmond Dance Festival 2006. Tidak lama kemudian, ia debut di panggung West End dalam musikal Billy Elliot sebagai Michael, sahabat Billy. Penampilannya mendapat pujian luas karena kemampuan akting dan menari yang serba bisa.

Selain panggung, Tom mulai muncul di televisi dan acara berita. Ia pernah tampil di ITV1 dan Channel Five serta berpartisipasi dalam berbagai acara seperti The Alan Titchmarsh Show dan The Feel Good Factor. Pada 2010, dia tampil di acara di Downing Street bersama Perdana Menteri Gordon Brown dan tampil sebagai Billy Elliot sampai Mei 2010.

Karier filmnya menanjak setelah sukses debut di film The Impossible (2012), yang berdasarkan kisah nyata tsunami 2004. Ia memerankan Lucas, anak tertua yang berjuang menghadapi bencana dan trauma. Perannya ini mendapat pujian dari kritikus dan membawanya meraih berbagai penghargaan serta nominasi, termasuk Hollywood Spotlight Award dan penghargaan dari National Board of Review.

Selain itu, Tom juga dikenal sebagai pengisi suara Sho dalam film animasi Arrietty produksi Studio Ghibli dan membintangi film How I Live Now. Ia mendapatkan pengakuan internasional dan disebut sebagai salah satu bintang muda paling menjanjikan, dengan representasi dari agensi ternama William Morris Endeavor dan Curtis Brown.

Sejak 2015, Tom dikenal luas sebagai Peter Parker/Spider-Man dalam film Marvel, tampil di Civil War (2016), Homecoming (2017), dan Infinity War (2018). Prestasinya yang luar biasa dan kemampuan berakting membuatnya dianggap sebagai salah satu aktor muda berbakat kelas dunia.