Thomas Stearns Eliot vagyonos és művelt családban született 1888. szeptember 26-án a Missouri állambeli Saint Louisban. 1906 és 1910 között a Harvardon tanult. Gondolkodására hatottak az új kritikai irányzat tézisei, különösen a kultúrfilozófus Irving Babbitt és a filozófus, költő George Santayana nézetei. 1910-től egy évig a párizsi Sorbonne-on Henri Bergson előadásait látogatta, majd a Harvardon megírta filozófiai doktori értekezését F. H. Bradley filozófiájáról.
1913-tól Európában utazgatott, 1915-ben telepedett le Londonban. Itt egy iskolában többek között úszást és baseballt oktatott, majd a Lloyd Bank tisztviselője lett. Bekapcsolódott a költői nyelv megújítására törekvő imagista mozgalomba, melynek egyik vezéralakjával, a szintén amerikai, Londonban élő Ezra Pounddal is megismerkedett. 1915-ben megnősült, de házassága boldogtalan volt, 1932-ben elvált. Másodszor 1957-ben nősült meg: a nála jóval fiatalabb titkárnőjét vette el, és az új házasságban megtapasztalta a boldogságot.
Eliot újfajta versritmust akart megvalósítani, amely a beszélt nyelvhez áll a legközelebb. Szeme előtt olyan költői „beszédmód” kialakítása lebegett, amely a művelt ember sajátja, „nem pedáns, de nem is közönséges”. Törekvéseinek egyik első darabja az 1915-ös Alfred Prufrock szerelmes éneke, egy komikus hőseposz. 1917-től az imagista Egoist folyóirat segédszerkesztője volt, saját lapját, a Criteriont 1922-ben indította el és 17 éven át szerkesztette.
E folyóiratban jelent meg 1922-ben költői törekvéseinek csúcspontja, a Puszta ország címen is ismert, Átokföldje (The Waste Land) című költemény, amely éppoly határkő a modern európai költészetben, mint James Joyce Ulyssese a prózában. A nehezen értelmezhető, 434 soros és öt részből álló mű a tárgyiasság és a mitikusság különleges ötvözete, amelyben alakmások sokaságának töredezett monológjai folynak egymásba, a szerkezet montázsszerű, és szinte lehetetlen hagyományos versolvasói befogadása. 1925-ben írta Az üresek (The Hollow Men) című költeményét – a pesszimista hangulatú poémában a törmelékek puszta országát üres emberek lakják. A vers vége Eliot talán legismertebb két sora: „A világ így ér véget / Nem bumm-mal, csak nyüszítéssel.”
Eliot 1925-től a Faber and Faber kiadó munkatársa, majd igazgatója volt. 1927-ben megkapta a brit állampolgárságot, és az unitárius vallásról áttért az anglikánra. Világszemléletének változása költészetében is megnyilvánult, lírája áttekinthetőbbé, ugyanakkor didaktikusabbá vált. Ez érhető tetten a meditatív hangvételű Hamvazószerdában, amely az emberi lélek bűnösségének belátásától az isteni kegyelem szükségességének felismerésében rejlő megtisztulásig ívelő utat ábrázolja. Az idő és időtlenség viszonyát boncolja 1943-ban megjelent, Négy kvartett című művében, amely teológiai, történeti és fizikai kérdéseket vizsgál az ember földi állapotának összefüggésében. Eliot az irodalmi Nobel-díjat 1948-ban kapta meg „a modern költészet úttörőjeként nyújtott figyelemre méltó teljesítményéért”. Ugyanebben az évben a brit királyi Érdemrenddel (Order of Merit) is kitüntették.
A világnézeti változás műfaji változást is hozott: figyelme egyre inkább a drámaírás felé fordult. Drámái közül a legismertebb a Gyilkosság a székesegyházban, amely a II. Henrik parancsára 1170-ben megölt Becket Szent Tamás canterburyi érseknek, Anglia prímásának történetét dolgozta fel. A műben a cselekmény háttérbe szorul, a fő mozgatóerő az eszmék és magatartások összeütközése, így Eliotnak alkalma nyílt költői tehetségének bemutatására, miközben vallási érzékenységének is hangot adhatott. Későbbi darabjaiban (Koktél hatkor, Családi összejövetel, Az idős államférfi) a hétköznapi életet és a keresztény hitet állítja szembe egymással. A Koktél hatkor a Broadwayn komoly sikert aratott, és 1950-ben Tony-díjat nyert.
A költő 1939-ben publikálta az angol nonszensz költészet hagyományain alapuló, játékos-humoros versciklusát, a Macskák könyvét, amely jóval halála után lett igazán ismert, amikor Andrew Lloyd Webber világsikert arató musicalt írt a költemények alapján. Pályájának fontos része volt esszéírói, kritikusi munkássága: több mint hatszáz cikke, értekezése jelent meg különböző folyóiratokban és önállóan.
T. S. Eliot 1965. január 4-én hunyt el Londonban, ahol ma emléktáblája látható egykori lakóházán és a Westminster-apátságban lévő Költők sarkában. Az Egyesült Királyságban 1993-ban a Költészeti Könyvek Társasága (Poetry Book Society) megalapította a legjobb brit vagy ír verseskötet számára a T. S. Eliot-díjat, és a Missouri Állambeli Truman State University Press is alapított egy költészeti díjat T. S. Eliot Prize for Poetry elnevezéssel. 2020-ban a Princeton Egyetem könyvtárában a kutatók számára hozzáférhetővé tették múzsájához, Emily Hale-hez írt mintegy ezer levelét.
2022-ben az Átokföldje megjelenésének századik évfordulójára az Európa Kiadó Szikföld címmel megjelentette a mű új fordítását Háy János tollából. Ugyanebben az évben a neves brit színész, Benedict Cumberbatch szavalta el a teljes művet a dél-angliai Charleston városában, a Bloomsbury Kör nevű hajdani irodalmi csoportosulás székhelyén, majd nem sokkal később Ralph Fiennes is próbát tett a verssel a manhattani 92nd Street Y színpadán.