Thomas Andrew Felton est né à Epsom Hospital dans le Surrey (au sud-est de Londres), le 22 septembre 1987. Il est le fils de Peter Felton, un ancien employé de Cisco Systems, et de Sharon Anstey, qui est la propriétaire d'un magasin d'électroménager nommé Dorking Domestic Appliances à Dorking. Ses parents divorcent lorsqu'il est encore adolescent.

Il est le plus jeune d'une fratrie de quatre garçons : Jonathan Johnny Felton est chiropraticien, Chris Felton et Ashley Felton travaillent en tant que managers dans le magasin de leur mère. Son frère Chris est son agent durant le tournage de la série de films Harry Potter. En mars 2020, lors d'une publication Instagram, Tom Felton explique que son grand-père maternel est Nigel Anstey, un géophysicien ayant eu une grande importance dans la découverte de l'imagerie sismique.

Doué en chant, il intègre à l'âge de sept ans la chorale de la cathédrale de Guildford. Puis à huit ans, sur l'avis d'une amie de la famille, il passe une audition, obtient un agent et commence à tourner dans des publicités.

Il passe ses années d'école primaire à la Cranmore School situé à West Horsley dans le Surrey puis étudie au collège Howard of Effingham School à Effingham dans le Surrey. En mai 2004, à l'âge de seize ans, il décide d'arrêter l'école après avoir passé ses GCSE afin de se consacrer à sa carrière d'acteur.

Tom Felton a commencé sa carrière d'acteur dans des publicités telles que CGU plcou encore Barclaycard.

En 1998, il interprète le personnage de Peagreen Clock dans Le Petit Monde des Borrowers de Peter Hewitt, au côté de Hugh Laurie (Dr House), John Goodman, ainsi que deux acteurs qu'il retrouvera plus tard dans la série de films Harry Potter . Un an après, il joue dans les deux premiers téléfilms de la tétralogie Second Sight et dans le film Anna et le Roi de Andy Tennant, dans le rôle de Louis Leonowens, aux côtés de Jodie Foster qui joue sa mère et de Chow Yun-fat.

C'est en jouant le rôle de Drago Malefoy, le rival de Harry Potter, dans la série de films du même nom, que l'acteur acquiert une renommée mondiale, une popularité et un succès critique, lui permettant de remporter trois prix pour les deux derniers films de la série.

Après avoir tourné dans les opus de Harry Potter, l'acteur s'attaque à des rôles très différents. En 2011, on le retrouve dans le film de science-fiction La Planète des singes : Les Origines. Il incarne l'année suivante Camille Raquin, aux côtés de Elizabeth Olsen, dans le film dramatique historique acclamé par la critique En secret, puis il joue dans From the Rough. En 2016, il tient le rôle de Lucius dans le péplum La Résurrection du Christ.

Il retrouve une renommée mondiale en interprétant le rôle de Julian Albert dans la série télévisée à succès Flash, lors de la troisième saison de celle-ci. En 2018, il joue Logan Maine, l'un des rôles principaux de la série originale YouTube, Origin.

En 2022, il écrit son autobiographie, dans laquelle il revient sur ses débuts en tant qu'acteur et sur les dix ans en tant que Drago Malefoy dans la saga Harry Potter. Le livre sort en mars 2023 en France.

Depuis début 2007, en plus de sa carrière cinématographique, Tom Felton poursuit une carrière musicale autrefois sous le pseudonyme de Feltbeats. Il a à ce jour enregistré cinq EP à son actif intitulés Time Well Spent et All I Need en 2008, In Good Hands en 2009, Hawaii en 2010 et un plus récent en 2021 intitulé YoOHoO. Il enregistre de nombreux singles également comme Silhouettes in Sunsets, Time Isn't Healing, If You Could Be Anywhere ou encore hOLDing On.

Apprécié par ses fans (plus de 10 millions sur Instagram et plus 9 millions sur TikTok), Tom Felton chante dans des conférences, à son travail et sur les lieux de tournage auxquels il participe ainsi que dans la rue, partageant sa passion avec ses fans. Il joue également de la guitare, du piano et du ukulélé.

En mars 2021, Tom Felton annonce une collaboration avec le duo français Trinix. Il est inclus dans le titre Little Bit de leur premier album « Altitude » sortie le 16 avril 2021..

Le 13 octobre 2022 (version anglaise) puis le 12 avril 2023 (version française), Tom publie son autobiographie intitulée Par-delà la magie : Confessions d'un sorcier, dans laquelle il se livre sur son expérience en tant qu'acteur au sein de la série de films Harry Potter. La préface de son autobiographie est rédigée par son amie et co-star dans la saga Harry Potter Emma Watson.

Lors du tournage de Harry Potter et le Prince de sang-mêlé, en 2008, il rencontre Jade Olivia Gordon, une assistante coordinatrice de cascades. Celle-ci apparaît lors de l'épilogue dans Harry Potter et les Reliques de la Mort, partie 2 en tant que la femme de Drago Malefoy, Astoria Greengrass. Le couple se sépare début 2016 après huit ans de vie commune.

Tom Felton a noué un fort lien d'amitié avec les autres acteurs de la série de films Harry Potter, et en particulier avec James et Oliver Phelps, Emma Watson, Jason Isaacs, Bonnie Wright ou encore Matthew Lewis. Il était également très proche d'Helen McCrory (l’interprète de Narcissa Malefoy), et a été très affecté par son décès le 16 avril 2021. Il lui a rendu hommage et l'a remerciée de l'avoir aidé à grandir en tant qu'acteur, mais aussi en tant que personne.

En novembre 2020, il a notamment organisé une réunion du casting pour célébrer le 19^e anniversaire du premier film.