Na zijn studie jazzdrums aan het Conservatoire à Rayonnement Régional de Lille (gouden medaille in 1994), won hij de prijs jazzdrums (1997) en het Diplôme de Formation Supérieure d'improvisation Jazz (1999) aan het Conservatoire National Supérieur de Musique et de Danse de Paris.
Datzelfde jaar kreeg hij een speciale vermelding van de jury op het Concours National de Jazz de La Défense.
Thomas Grimmonprez heeft een vijftiental albums opgenomen als sideman met Patrice Caratini Jazz Ensemble, Martial Solal Decaband, Laurent Cugny Big Band Lumière, Franck Avitabile, Stéphane Kerecki trio, Nicolas Folmer, Gueorgui Kornazof Quintet, Geoffroy Tamisier sextet...
Hij heeft ook opgetreden met de Paris Jazz Big Band, het Brussels Jazz Orchestra en de Hamburg NDR, evenals met Riccardo Del Fra, Dominique Di Piazza, Manuel Rocheman, Louis Petruccianni, Baptiste Trotignon, Albert Mangelsdorf, Kenny Wheeler, Bobo Stenson en Michel Legrand...
In september 2009 bracht hij zijn eerste CD uit als leider, "Bleu", gevolgd door "Kaléidoscope" in 2016, en in 2019 vervolgt hij zijn weg als leider met "BIG WHEEL".
Sinds 2006 is hij docent aan het Conservatoire à Rayonnement Régional de Douai en sinds 2010 doceert hij ook jazzdrums aan het Conservatoire Royal de Bruxelles.
