Thomas a floridai Pensacolában született John D. Thomas és Sibyl Addenbrooke brit szülők gyermekeként. Két fiatalabb testvére volt, John és David. Apja, egy presbiteriánus lelkész, aki etnikailag walesi volt, és anyja, egy tanítónő, aki etnikailag angol volt, az olvasás, a tanulás és a memorizálás fontosságát hangsúlyozták fiuknak. Thomas szerint apja a mentális képeket hangsúlyozta, mint a beszéd fontos eszközét. Például azt mondta a fiának, hogy ha lovakról beszél, képzelje el a lovakat a fejében.”
Thomas 14 évesen kezdte a karrierjét egy helyi rádióműsor bemondójaként. Mivel a rádió a kora miatt nem tudta megfizetni, elintézték, hogy a szponzor, a Piper Aircraft repülési leckéket adjon neki egy Piper Cubon. Néhány éven belül Thomas már a Big Band közvetítéseit vezette.
A második világháború kitörésével Thomas otthagyta a Stony Brook Schoolt, és 1943-ban önkéntesként jelentkezett az Egyesült Államok hadseregébe, miután felajánlották neki a fegyveres erők rádiós halasztását, és az első gyalogos hadosztályban szolgált öt nagy hadjáratban, köztük a normandiai csatában és az ardenneki csatában. Mind az öt hadjáratért harci csillagot kapott. Emellett megkapta a Bronzcsillagot, a Bíborszívet, az Egység francia Croix de guerre-t és a belga Fourragère-t.
Thomas számos díjat kapott munkájáért, de az egyik legjobbnak az általa narrált dokumentumfilm, az Egy túlélő emlékszik című Oscar-díjat nevezte meg. Az HBO által készített film Gerda Weissman Klein személyes élményeit örökíti meg, akit tizenévesen a nordhauseni koncentrációs táborba internáltak; Thomas egysége részt vett Nordhausen felszabadításában. Klein és Thomas a dokumentumfilm utómunkálatai során, majd a bemutatóján is találkozott. Thomas részt vett a hürtgeni erdei csatáról szóló HBO-filmben is, amelyben az 1. gyalogoshadosztály (Egyesült Államok) kötelékében harcolt. Thomas volt a narrátora a The Discovery Channel 1993-ban futó, How the West was Lost (Hogyan veszett el a Nyugat) című minisorozatának is. Thomas volt a narrátora a Nova “D-Day’s Sunken Secrets” című kétórás epizódjának, amelyet 2014. május 28-án, a D-Day partraszállás 70. évfordulója előtt sugároztak; fiatalon részt vett az eredeti D-Day partraszálláson az Omaha Beachen.
Thomas 1946. június 29-én vette feleségül középiskolai szerelmét, Stella (született Barrineau) Thomast, aki 2014. június 16-án halt meg. A házaspár három gyermeket (Peter Jr., Douglas és Elizabeth) nevelt fel a connecticuti Greenwichben, majd 1985-ben a floridai Naplesben telepedtek le. Sokat foglalkozott a veteránokkal való munkával, a Nemzeti D-nap Emlékhely Alapítvány vezetőségében és más hasonló szerepkörökben is tevékenykedett. Mivel részt vett Nordhausen felszabadításában, Thomas az Egyesült Államok Holokauszt Emlékmúzeumának is nagy támogatója volt; ő volt a múzeum eredeti hangos túrájának és dokumentumfilmjének narrátora.
Az otthonában és az ISDN-en keresztül az Egyesült Államokban található hangstúdiókban dolgozott. Szintén az ISDN segítségével folytatta a narrálást a New York-i hangstúdiókban, ahol narrátori karrierje nagy részét töltötte. Mielőtt főállású narrátorként dolgozott volna, a CBS News New York-i műsorvezetője volt. Továbbra is fenntartott egy lakást Manhattan belvárosában olyan felvételek készítéséhez, amelyek megkövetelték az ottani jelenlétét. Thomas számos európai fővárosban is készített felvételeket.
A szakmabeli kollégái közül sokan az amerikai televíziózás történetének legnagyobb hangjának nevezték. Leginkább talán a Forensic Files utánozhatatlan narrátoraként emlékeznek rá, amelyet továbbra is világszerte sugároznak, és milliós kultusza van.
Halálhír
Thomas 2016. április 30-án, 91 éves korában halt meg. A 2020. február 23-án sugárzott Forensic Files II. első epizódjának végén emlékeztek meg róla.