Thomas William Hiddleston nació el 9 de febrero de 1981 en Westminster, Londres. Es hijo de Diana Patricia Servaes, actriz de teatro y de James Norman Hiddleston, fisicoquímico y director de una empresa farmacéutica. Su padre es de Greenock, Escocia, y su madre de Suffolk, Inglaterra. Es el segundo hijo de tres: su hermana Sarah (la mayor) es periodista y Emma (la menor) también es actriz. Su tataratataraabuelo fue el productor de alimentos sir Edmund Hoyle, I barón de Vestey. Tom fue criado en Wimbledon a temprana edad y luego en Oxford. Comenzó la educación primaria en The Dragon School en Oxford, y a la edad de 13 años empezó en el Eton College por su talento para las letras, la ciencia y las matemáticas, al tiempo que sus padres se divorciaban. Posteriormente continuó en el Pembroke College de la Universidad de Cambridge, de donde se graduó con honores en Estudios Clásicos. Se graduó posteriormente de la Royal Academy of Dramatic Art (RADA) en el 2005.
Además del inglés, que ha interpretado con varios acentos y dialectos en el cine, habla francés, italiano y español con bastante fluidez, así como latín y griego antiguo. Es un gran lector y en ocasiones ha participado como adaptador o guionista para el teatro y el cine por su extraordinario talento como escritor. Su admiración por Stevenson, Quevedo, Poe, Borges, Thoreau, y las grandes literatas de Gran Bretaña lo han llevado a promover la obra de estos autores y a enriquecer sus actuaciones con piezas de poetas franceses, ingleses e hispanoparlantes. Es un viajero incansable, siempre interesado en la filantropía, la protección de las especies y el apoyo a las causas de UNICEF. También es un gran promotor de campañas contra la depresión y el suicidio. Otras de sus grandes pasiones son la cocina, el arte, los libros antiguos y el cine clásico de todo el mundo.
