Thorold Dickinon studeerde aan het Keble College in Oxford. Toen al regisseerde en produceerde hij een aantal toneelstukken, in 1925 maakte hij zijn intrede in de filmwereld. Hij fungeerde in de Britse filmindustrie als assistent-regisseur, beeld- en geluidsmonteur, scenarist en production manager. In 1937 maakte hij zijn langspeelfilmdebuut en na twee conventionele thrillers en een documentaire over de Spaanse burgeroorlog schakelde hij een versnelling hoger, ook al op kwalitatief vlak, door het draaien van Gaslight, een stijlvolle thriller die op een bijzondere manier de tijdsgeest van toen wist te vatten en ook gekenmerkt werd door prima, vloeiend camerawerk. De negatieven van de film kwamen echter in handen van MGM terecht die ze vernietigde (!) om zeker te zijn van de exclusiviteit van hun eigen Gaslight versie die zou gedraaid worden in 1944 door George Cukor. Een aantal copies was echter door de mazen van het net geglipt waardoor Dickinsons film alsnog in de States werd uitgebracht in 1952, zij het onder een andere titel : Angel Street.

Dickerson hield zijn reputatie hoog met een trainingpropaganda film rond de tweede Wereldoorlog : Next of Kin. Hij kreeg daarnaast bijzonder lovende kritiek voor een visueel bijzonder aantrekkelijke herwerking van Pushkins The Queen of Spades (1949).  Het draaien van Secret People (1952) werd nauwgezet gereconstrueerd in een boek van Lindsay Anderson getiteld The Making of a Film : The Story of Secret People. Dickinsons laatste film was Hill 24 Doesn’t Anwer (1955), een drama rond de Israelische oorlog voor onafhankelijkheid. De film mag dan wel de eerste belangrijke langspeelfilm geweest zijn die in Israel werd geproduceerd, het was één van de mindere realisaties van Dickinson als regisseur.

In 1952 en 1953 werd hij Voorzitter van de Britse Filmacademie. Van 1956 tot 1960 had Dickinson de leiding over de filmdienst van de Verenigde Naties maar regisseerde zelf geen films/documentaires Van 1958 tot 1966 was hij Voorzitter van de International Federation of Film Societies. In 1960 zette hij een punt achter zijn carrière om filmwetenschappen te gaan doceren aan het University College in Londen, van 1967 tot 1972 deed hij dit als hoogleraar. Hij werd op die manier de eerste Britse film-professor aan een Britse Universiteit.

In 1971 bracht hij het boek A Discovery of Cinema uit. In 1948 had hij ook al Soviet Cinema geschreven.