Thomas Eagleton est le fils de Zitta Louise Swanson et de Mark David Eagleton, un homme politique du Missouri qui fut candidat à la mairie de Saint-Louis.
Après deux ans passés dans l'US Navy, il poursuit des études de droit à Harvard.
En 1956, il épouse Barbara Ann Smith avec laquelle il aura un fils, Terence, né en 1959, et une fille, Christin, née en 1960.
La même année, il est élu Attorney de la ville de Saint-Louis.
En 1960, âgé de seulement 31 ans, il est élu Procureur général de l'État.
Thomas Eagleton décède le de complications respiratoires à la suite d'une maladie cardiaque. Bien que catholique, il fit don de son corps à la science.