Thomas Joseph McCarthy studiował w Yale School of Drama. Również po zakończeniu edukacji występował na deskach teatru.
W branży filmowej zaczynał jako aktor. Na dużym ekranie zadebiutował w 1992 roku w „Przekroczyć granice”. Otrzymywał role drugoplanowe, np. w „Teorii spisku” z Julią Roberts i Melem Gibsonem czy „Poznaj mojego tatę” z Robertem De Niro i Benem Stillerem. Za kreację w filmie „Good Night and Good Luck” był nominowany do nagrody Amerykańskiej Gildii Aktorów Filmowych dla najlepszego filmowego zespołu aktorskiego u boku takich gwiazdorów jak George Clooney czy Robert Downey Jr. Wystąpił też m.in. w popularnych filmach „2012” czy „Nostalgia anioła”, wyraźnie jednak widać, że w napisach końcowych jego nazwisko ustępuje pierwszeństwa odtwórcom większych ról.
W końcu Tom zaczął grać w produkcji pierwsze skrzypce. Debiut reżyserski z 2003 roku od razu został obsypany nagrodami, w tym za scenariusz również napisany przez Toma. W „Dróżniku” główną rolę gra znany z serialu „Gra o Tron” Peter Dinklage. McCarthy jest także jednym z reżyserów wspomnianej serii, do której należą rekordy oglądalności. Inne jego dzieła to „Spotkanie”, „Wszyscy wygrywają”, „Magik z Nowego Jorku” i „Spotlight”, który w tym roku zgarnął Oscara za najlepszy scenariusz (współautorem McCarthy), ale też okazał się najlepszym filmem roku.