Thomas Stuber, geboren am 31. März 1981 in Leipzig, sammelte als Praktikant erste Erfahrungen in der Filmbranche und war ab 2002 bei Kinoproduktionen wie "Antikörper" (2005, Regie: Christian Alvart), "FC Venus" (2006, Regie: Ute Wieland) und "Ein fliehendes Pferd" (2006, Regie: Rainer Kaufmann) für den Bereich Script/Continuity verantwortlich. Parallel dazu begann er 2004 ein Regiestudium an der Filmakademie Baden-Württemberg.

Stubers Kurzfilm "Es geht uns gut" (2006) wurde mit dem Förderpreis der Württembergischen Filmindustrie ausgezeichnet. Sein 60-minütiger Studentenfilm "Teenage Angst" (2008), über vier Schüler eines Elite-Internats, die sich auf der Suche nach Extremen zunehmend in Gewaltexzessen ergehen, feierte auf der Berlinale 2008 in der Sektion Perspektive Deutsches Kino Premiere; dort wurde er mit dem Femina-Film-Preis für Kostüme ausgezeichnet. Beim Internationalen Studentenfilmfestival 'Sehsüchte' in Potsdam erhielt "Teenage Angst" den Preis als Bester Deutscher Nachwuchsfilm und den Preis für die Beste Kamera; beim Deutschen Kamerapreis 2008 wurde er mit dem Schnitt-Förderpreis ausgezeichnet.

Auch Stubers Abschlussfilm, der Schwarzweiß-Kurzfilm "Von Hunden und Pferden" (2011), war ein großer Erfolg: Er  wurde für den First Steps Award nominiert, gewann den Deutschen Kurzfilmpreis und erhielt den Studenten-Oscar® in Silber für den Besten fremdsprachigen Kurzfilm. Nach dem Studium drehte Stuber fürs Fernsehen drei Folgen der Krimiserie "Großstadtrevier" (2014).

Gemeinsam mit dem Autor Clemens Meyer, der auch die Vorlage zu "Von Hunden und Pferden" geschrieben hatte, verfasste Thomas Stuber das Drehbuch zu seinem zweiten Langfilm: Die Milieu- und Charakterstudie "Herbert" (2015) erzählt von einem alternden, abgehalfterten Ex-Boxer, der angesichts eines Schicksalsschlags versucht, mit seiner Vergangenheit ins Reine zu kommen. Der Film feierte beim Internationalen Filmfestival Toronto Premiere und wurde unter anderem für den Deutschen Drehbuchpreis nominiert. Im März 2016 startete "Herbert" in den deutschen Kinos. Beim Deutschen Filmpreis 2016 erhielt "Herbert" die Auszeichnung als Bester Spielfilm in Silber; Peter Kurth wurde für die Beste männliche Hauptrolle geehrt und Hanna Hackbeil für das Beste Maskenbild.

Fürs Fernsehen hatte Stuber bereits vorher die "Tatort"-Folge "Verbrannt" (2015) inszeniert. Der viel beachtete und gelobte Krimi basierte auf dem realen Fall des Asylbewerbers Oury Jalloh, der im Jahr 2005 in einer Gefängniszelle des Polizeireviers Dessau in Sachsen-Anhalt unter mysteriösen Umständen ums Leben kam. Beim Deutschen Fernsehkrimi-Festival 2016 gewann die Folge den Hauptpreis. Positive Kritiken bekam auch der TV-Krimi "Ein Mann unter Verdacht" (2016), über einen Mann, der nach dem Verschwinden seiner Frau unter Mordverdacht gerät.

Stubers nächster Kinofilm "In den Gängen" (2018) basierte auf einem Drehbuch, für das er schon 2015 den Deutschen Drehbuchpreis bekommen hatte (zusammen mit Clemens Meyer). Die im Umfeld eines Großmarkts angesiedelte Milieu- und Charakterstudie feierte im Februar 2018 im Wettbewerb der Berlinale Premiere. Dort wurde Stuber mit dem Gilde Filmpreis und mit dem Preis der Ökumenischen Jury ausgezeichnet. Beim Deutschen Filmpreis 2018 war "In den Gängen" vierfach nominiert, darunter in der Kategorie Bester Spielfilm. Im Mai desselben Jahres startete der Film regulär in den Kinos.

Anschließend drehte Stuber zwei Fernsehfilme: "Kruso" (2018), eine Verfilmung des gleichnamigen Buchs von Lutz Seiler aus dem Jahr 2014, über eine Aussteiger-Kolonie auf Hiddensee kurz vor der Wende; und die "Tatort"-Folge "Angriff auf Wache 08" (2019) mit Ulrich Tukur, eine "Tatort"-Variation des John Carpenter-Klassikers "Assault on Precinct 13" ("Assault - Anschlag bei Nacht", US 1976). 

Für den Streaming-Dienst Sky inszenierte Stuber die Mystery-Horrorserie "Hausen" (2020), über einen Hausmeister (Charly Hübner), der mit seinem Sohn (Tristan Göbel) in einen von einem Dämon besetzten Plattenbau zieht.