Après avoir étudié la philosophie à l'université de Lyon, Thibault Roux rentre en 1998 à l'Ecole régionale d'acteurs de Cannes (ERAC), et ce jusqu'à 2001, date à laquelle il en sort diplômé. Pendant ses études, il participe à des pièces de théâtre et joue un petit rôle dans la série Lyon police spéciale.

C'est d'abord un comédien: il joue ainsi dans l'adaptation de Jean-Christophe Hembert de Timon d’Athènes en 2001, puis deux ans dans Le jour du froment avec Alexandre Astier. On le retrouve aussi dans Othello (2002) ou Baby King (2005). Mais il est principalement connu pour son interprétation de Grudu dans Kaamelott, tenu des Livres 1 à 4, de 2004 à 2006. Il retrouve beaucoup de comédiens déjà rencontrés sur les planches.

En parallèle de Kaamelott, il rentre en 2005 à l’Ecole Nationale Supérieure de Police afin de devenir commissaire. Diplomé en 2007, il assure ses fonctions jusqu'en 2014, date à laquelle il démissionne pour repartir sur les planches, dans Birdy, une adaptation du livre de William Wharton par Emmanuel Meirieu et Loïc Varraut. Il a joué en 2008 dans deux épisodes de la série La louve un avocat.

Il est également l'auteur du scenario du long-métrageORCA 51 en 2011, et est consultant en 2016 pour CANAL+ sur une nouvelle série d'Alexandre Astier, qui n'a finalement pas lieu.

Vie privée

Il pratique assidument la boxe anglaise : il a fait de la compétition de 2000 à 2005.

Il est passionné par la littérature américaine et anglo-saxonne, le cinéma américain, les techniques d’écriture de scénario et la dramaturgie.

C'est aussi un amateur de voyages, notamment en Amérique du Nord et du Sud.