Tom Tykwer lahir pada tahun 1965 di Wuppertal, Jerman. Sejak kecil, ia sudah menunjukkan minat besar terhadap pembuatan film, mulai dari membuat film super 8 sejak usia 11 tahun. Salah satu pekerjaan awalnya adalah bekerja di bioskop art-house setempat, yang semakin memperdalam pengetahuannya tentang film.

Setelah pindah ke Berlin, Tykwer bekerja sebagai juru proyeksi film dan kemudian menjadi kepala program di Teater Moviemento. Dukungan dari temannya, sutradara Rosa von Praunheim, mendorongnya bereksperimen dengan film dan menghasilkan film pendek "Because" (1990).

Kariernya terus berkembang dengan membuat film pendek lain dan film panjang pertama, "Die tödliche Maria" (1993). Puncak ketenarannya datang pada 1998 dengan "Run Lola Run", yang disambut baik oleh penonton dan kritikus, serta meraih banyak penghargaan dan menjadi film Jerman paling sukses tahun itu.

Seterusnya, Tykwer menggarap berbagai proyek terkenal seperti "Heaven" (2002), "Perfume: The Story of a Murderer" (2006), "The International" (2009), dan "Cloud Atlas" (2012). Karya-karyanya dikenal dengan gaya yang unik dan inovatif, menjadikannya salah satu sutradara ternama dari Jerman.