Thomas Dahl föddes i Tönning i norra Tyskland. Efter avslutad gymnasieutbildning studerade han kyrkomusik, komposition, musikpedagogik, musikvetenskap och orgelspel i Hamburg, Stuttgart, Paris och Chicago.

Hans konsertkarriär har tagit honom över hela Europa, till USA, Japan, Australien och Egypten. Han har framträtt i bland annat Tokyo Cathedral (Japan), Notre-Dame de Paris (Frankrike) och St Patrick's Cathedral, New York (USA). Dahl har undervisat på kurser och seminarier vid konservatorier runt om i Europa. Verk av Bach och Reger, den franska symfoniska repertoaren och improvisation utgör kärnan i Thomas Dahls program för orgelkonserter.

År 1996 utsågs Thomas Dahl till musikdirektör och huvudorganist i St Peter's, Hamburg, den äldsta av de fem huvudkyrkorna, där han är en efterträdare till Telemann och C.P.E. Bach. Hans viktigaste uppgifter i St Peter's är att leda Hamburgs Bachkör och St Peter's Collegium musicum samt att planera och genomföra musikprogram för vardags-, söndags- och festivalgudstjänster samt för konserter.

Efter att ha blivit inbjuden att framföra delar av Hanne Darbovens Requiem vid en födelsedagskonsert för tonsättaren 2001 har Thomas spelat in hela verket på 11 CD-skivor och framfört delar av det vid olika europeiska festivaler.