Né en 1976, Thomas Lilti est médecin de formation. Il fait ses débuts dans le cinéma en parallèle de ses études de médecine en réalisant trois courts-métrages. Cette double carrière a fortement influencé son œuvre cinématographique, où la médecine et les enjeux humains occupent souvent une place centrale. Thomas Lilti se fait remarquer avec Hippocrate (2014), un film qui s'inspire de son propre parcours d’interne et qui offre une immersion réaliste dans un hôpital public en France. Le film est un succès critique et populaire avec sept nominations aux Césars 2015 et la récompense du meilleur acteur dans un second rôle pour Reda Kateb. L’univers d’Hippocrate s’étend ensuite à une série télévisée éponyme diffusée sur Canal+, dont la troisième saison est sortie en novembre 2024. Il réalise son troisième long-métrage Médecin de campagne (2016) avec François Cluzet en premier rôle. Pour son quatrième film Première année (2018), Lilti forme le duo Vincent Lacoste, William Lebghil. Dans son cinquième film Un métier sérieux (2023) les trois acteurs sont réunis avec, entre autres, Adèle Exarchopoulos, Louise Bourgoin et Bouli Lanners. Son prochain long-métrage est actuellement en développement.