Jefferson växte upp i Virginia och uppföddes med de föräldralösa barnen till sin fars vän, William Randolph. Han utbildades i åldrarna 9-14 av en prästman vid namn William Douglas från vilken han lärde sig grekiska, latin och franska. Han gick sedan till pastor James Maurys skola innan han gick på College of William and Mary. Han studerade juridik med George Wythe, den första amerikanska juridikprofessorn. Han tillkom i baren 1767.
Jefferson var son till överste Peter Jefferson, planterare och offentlig tjänsteman och Jane Randolph. Hans far dog när Thomas var 14 år. Tillsammans hade de sex systrar och en bror. Den 1 januari 1772 gifte han sig med Martha Wayles Skelton. Men hon dog efter tio års äktenskap. Tillsammans hade de två döttrar: Martha "Patsy" och Mary "Polly." Det finns också spekulationer om slaven Sally Hemings avkommor från flera barn.
Jefferson tjänstgjorde i House of Burgesses (1769-74). Han argumenterade mot Storbritanniens handlingar och ingick i korrespondenskommittén. Han var medlem av den kontinentala kongressen (1775-6) och blev sedan medlem av Virginia House of Delegates (1776-9). Han var guvernören i Va. Under en del av det revolutionära kriget (1779-81). Han skickades till Frankrike som minister efter kriget (1785-89).
President Washington utsåg Jefferson till den första statssekreteraren. Han kolliderade med Alexander Hamilton, finanssekreteraren, om hur USA ska hantera Frankrike och Storbritannien. Hamilton önskade också en starkare federal regering än Jefferson. Jefferson avgick så småningom eftersom han såg att Washington påverkades mer starkt av Hamilton än honom. Jefferson tjänade senare som vice president under John Adams 1797-1801.
År 1800 var Jefferson den republikanska kandidaten med Aaron Burr som sin vice president. Han körde i en mycket omstridd kampanj mot John Adams under vilken han hade varit vice president. Federalisterna använde främmande och seditionslagar till deras fördel. Dessa motsattes kraftigt av Jefferson och Madison som hade hävdat att de var okonstitutionella (Kentucky och Virginia resolutioner). Jefferson och Burr band i valröstningen som skapade en valkontrovers som beskrivs nedan.
Även om det var känt att Jefferson verkade för president och Burr för vice president, i valet 1800, vem som fick flest röster skulle väljas till president. Det fanns ingen bestämmelse som klargjorde vem som verkade för vilket kontor. Burr vägrade att medge och omröstningen gick till representanthuset. Varje stat har en röst; det krävde 36 omröstningar att avgöra. Jefferson vann 10 av 14 stater. Detta ledde direkt till passagen av det 12: e ändringsförslaget som korrigerade detta problem.
Jefferson omdöptes av caucus 1804 med George Clinton som sin vice president. Han sprang mot Charles Pinckney från South Carolina. Under kampanjen vann Jefferson lätt. Federalisterna delades med radikala element som ledde till partiets undergång. Jefferson fick 162 valröster mot Pinckneys 14.
Den oöverträffade maktöverföringen mellan federalisten John Adams och republikanen Thomas Jefferson var en viktig händelse i amerikansk historia. Jefferson tillbringade tid med att hantera den federalistiska agendan som han inte gick med på. Han tillät att främmande och seditionsakterna upphör utan förnyelse. Han hade skatten på sprit som orsakade att Whisky-upproret upphävdes. Detta minskade statliga intäkter vilket ledde till att Jefferson sänkte kostnaderna genom att minska militären och i stället förlita sig på statliga miliser.
En viktig tidig händelse under Jeffersons administration var rättsfallet, Marbury v. Madison, som inrättade Högsta domstolens befogenhet att avgöra federala handlingar på grundlag.
Amerika deltog i ett krig med Barbary-staterna under sin tid (1801-05). USA hade hyllat pirater från detta område för att stoppa attacker mot amerikanska fartyg. När piraterna bad om mer pengar vägrade Jefferson att leda Tripoli att förklara krig. Detta slutade i framgång för USA som inte längre var skyldiga att hylla Tripoli. Emellertid fortsatte Amerika att betala till resten av Barbary-staterna.
1803 köpte Jefferson Louisiana-territoriet från Frankrike för 15 miljoner dollar. Detta anses vara den viktigaste handlingen i hans administration. Han skickade Lewis och Clark på deras berömda expedition för att utforska det nya territoriet.
År 1807 avslutade Jefferson den utländska slavhandeln från och med 1 januari 1808. Han etablerade också prejudikatet för Executive Privilege som förklarats ovan.
I slutet av sin andra mandatperiod var Frankrike och Storbritannien i krig, och amerikanska handelsfartyg riktades ofta. När briterna gick ombord på den amerikanska fregatten, Chesapeake, de tvingade (imponerade) tre soldater att arbeta på sitt fartyg och dödade en för förräderi. Jefferson undertecknade Embargo Act från 1807 som svar. Detta hindrade Amerika från att exportera och importera utländska varor. Jefferson trodde att detta skulle få effekten av handeln i Frankrike och Storbritannien. Men det hade motsatt effekt och skadade den amerikanska handeln.