Thomas Beecham chtěl studovat konzervatoř v Německu, ovšem jeho otec byl zásadně proti. Z toho důvodu nakonec studoval na Wadham College v Oxfordu. V roce 1898 požádal otce o povolení ukončení studia a ten nakonec svolil. Následně studoval kompozici u Frederica Austina v Liverpoolu, Charlese Wooda v Londýně a Moritze Moszkowského v Paříži. V roce 1899 začal veřejně dirigovat, přestože dirigování nevystudoval a učil se ho svépomocí.
Poprvé dirigoval v St. Helens se souborem složeným z místních hudebníků a hráčů z Liverpool Philharmonic Orchestra a The Hallé z Manchesteru. O měsíc později vystoupil u slavného dirigenta Hanse Richtera na koncertě The Hallé u příležitosti inaugurace svého otce Josepha Beechama jako starosty St. Helens.
Profesionální dráhu dirigenta započal v roce 1902 v Shakespearově divadle, kde byl zaměstnán jako asistent dirigenta. V té době se pokoušel o komponování, které mu ale zdaleka nešlo tak, jak by si představoval. Proto přesunul svou veškerou pozornost na dirigování.
V roce 1906 dirigoval nově vytvořený soubor 46 hráčů New Symphony Orchestra v Bechstein Hall v Londýně. Programy vytvářel dle své libosti, převážně volil méně známé autory a skladby, aniž by se zamýšlel nad potřebami diváků a finančními následky. V roce 1908 Beecham z New Symphony Orchestra odešel.
V roce 1909 založil Beecham Symphony Orchestra. Rekrutoval hudebníky z místních symfonických společností a hudebních škol. Výsledkem byl mladistvý tým s průměrným věkem hráčů 25 let. V orchestru se objevila později slavná jména, například Albert Sammons, Lionel Tertis, Eric Coates a Eugene Cruft.
Beecham neměl v rodině vždy plnou podporu a pochopení pro své poslání. Otec ho i na čas odstřihl od rodinného jmění. Beecham vybíral do repertoáru posluchačsky náročný a neatraktivní repertoár, proto se ocitl v dluzích. V roce 1910 se se svým otcem usmířil, nabyl zpět rodinný majetek a díky tomu až do začátku druhé světové války financoval a řídil Covent Garden, kde se mu mj. podařilo vytvořit rovnováhu mezi pozicemi pěvců a dirigenta. V té době byli zpěváci na vrcholu žebříčku důležitosti, oproti dirigentům, chápaným na úrovni pomocné síly.
V dubnu 1923 dirigoval Royal Albert Hall Orchestra s London Symphony Orchestra. Na programu byl Ein Heldenleben od Richarda Strausse. S vlastním orchestrem navázal spolupráci s London Symphony Orchestra, který trval až do konce 20. let.
V roce 1932 založil s kolegou Malcolmem Sargentem Londýnský filharmonický orchestr.
Beecham opustil Británii na jaře 1940, nejdříve odcestoval do Austrálie a poté do Severní Ameriky. V roce 1941 se stal hudebním ředitelem Seattle Symphony. V roce 1942 nastoupil do Metropolitní opery jako šéfdirigent. V roce 1944 se Beecham vrátil do Británie a po dvou letech založil Royal Philharmonic Orchestra, jehož šéfdirigentem byl až do roku 1961.
Šedesát šest let po své první návštěvě Ameriky se Beecham naposledy vydal dirigovat v roce 1959 do Pittsburghu, San Franciska, Seattlu, Chicaga a Washingtonu. Během tohoto turné také dirigoval v Kanadě. Do Londýna se vrátil 12. dubna 1960 a Anglii už neopustil. Jeho poslední koncert se konal v Portsmouth Guildhall dne 7. května 1960.
Thomas Beecham zemřel na koronární trombózu 8. března 1961. Byl pohřben o dva dny později na hřbitově v Brookwoodu v Surrey. V důsledku změn v Brookwoodu byly jeho ostatky v roce 1991 exhumovány a znovu pohřbeny na hřbitově sv. Petra v Limpsfieldu v Surrey, poblíž společného hrobu Deliuse a jeho manželky Jelky Rosenové. Oženil se celkem třikrát a jeho životem prošlo nespočet milenek.
