Après des études de Lettres Modernes, Thomas Poitevin travaille avec Catherine Hargreaves, Arnaud Meunier, le groupe ACM, Sara Llorca.En 2010, il crée le spectacle Le Laboratoire chorégraphique de rupture contemporaine des gens, une comédie reprise successivement au CDN de Montluçon et au Théâtre 13 à Paris.

En 2016 il écrit et met en scène Big Freeze (thermodynamique de l’amour), mêlant science et fiction, acteurs et scientifiques au plateau. La même année, il joue le rôle du sosie de Michel Berger dans la comédie musicale Sosies mise en scène par Quentin Defalt.
En 2017, il co-écrit avec Hélène François un premier seul-en-scène Les désespérés ne manquent pas de panache créé à la Loge, à Paris : une multitude de personnages drôles et pathétiques, qu’il fait connaître ainsi que de nombreux autres auprès d’un large public grâce à son compte Instagram Les Perruques de Thomas en 2020.