Après une formation de comédien (Ateliers du Sapajou et Studio-Théâtre d’Asnières avec Jean-Louis Martin-Barbaz) et plusieurs assistanats, Thomas Quillardet décide de se consacrer à la mise en scène. Il crée son premier spectacle en 2004, Les Quatre Jumelles de Copi. Il organise l’année suivante, dans le cadre de l’année du Brésil, le festival Teatro em Obras au Théâtre de la Cité Internationale / Paris et au Théâtre Mouffetard / Paris , composé d’un cycle de douze lectures de jeunes dramaturges brésiliens et de la mise en scène du Baiser sur l’asphalte de Nelson Rodrigues.
De 2006 à 2014, il rejoint Jakart/Mugiscué, un collectif théâtral situé en région Limousin et associé aux Treize Arches, Théâtre de Brive-La-Gaillarde, et au Théâtre de L’Union – CDN du Limousin. En 2007, il monte avec des acteurs brésiliens, à Rio de Janeiro et à Curitiba, un diptyque de Copi : Le Frigo et Loretta Strong (Villa Médicis hors les murs).
En 2008, il met en scène Le Repas de Valère Novarina au Théâtre de l’Union à Limoges et à La Maison de la Poésie à Paris. Dans le cadre de l’année de la France au Brésil en 2009, il crée au SESC Copacabana à Rio de Janeiro L’Atelier Volant de Valère Novarina avec des acteurs brésiliens. L’année suivante, il met en scène avec Jeanne Candel Villégiature d’après Goldoni. En 2012, il monte successivement Les Autonautes de la Cosmoroute d’après Julio Cortázar et Carol Dunlop au Théâtre national de La Colline, L’Histoire du Rock par Raphaèle Bouchard ainsi que Les Trois Petits Cochons au Studio-Théâtre, signant ainsi sa première collaboration avec la Comédie- Française.
En 2015, il fonde la compagnie 8 AVRIL et créé les spectacles : Montagne (2016) puis Où les cœurs s’éprennent (2016), adaptation des scénarios d’Éric Rohmer Les Nuits de la pleine lune et Le Rayon vert et Tristesse et joie dans la vie des girafes (2017) de Tiago Rodrigues.
Durant la saison 2018/2019, il adapte et met en scène avec Marie Rémond : Cataract Valley, d’après la nouvelle Camp Cataract de Jane Bowles, spectacle qui sera repris à l’Odéon-Théâtre de l’Europe en mai 2019 et  Le Voyage de G. Mastorna d’après Fellini à la comédie française.
En 2019, il s’engage dans la re-création de L’Histoire du Rock par Raphaële Bouchard.
En 2020, il crée L’Encyclopédie des Super-héros (en partenariat avec le Théâtre du Sartrouville – CDN) spectacle à partir de 9 ans et Ton père d’après le roman de Christophe Honoré.
En 2021, il met en scène deux nouvelles pièces : L’arbre, le Maire et la Médiathèque, adaptation du scénario d’Eric Rohmer pour l’extérieur et Une Télévision française, dont il signe également le texte.
En octobre 2023, dans le cadre du Festival d’Automne à Paris,  Thomas Quillardet met en scène et interpréte En Addicto le récit de son expérience, à l’issue de six mois de résidence dans le service addictologie de l’Hôpital René Muret de Sevran. 

Membre du comité lusophone de la Maison Antoine Vitez, Thomas Quillardet traduit des pièces brésiliennes et portugaises, notamment les auteurs Marcio Abreu, Tiago Rodrigues, Joana Craveiro ou encore Gonçalo Waddington.

Thomas Quillardet a été artiste associé au Trident – Scène Nationale de Cherbourg-en-Cotentin . Auparavant, il été artiste associé au Théâtre – Scène Nationale de Saint Nazaire de 2016 à 2018 et à La Comédie – CDN de Reims de 2019 à 2021.

Portrait de Thomas Quillardet par Igor Hansen-Love pour ARTCENA – mars 2022

Portrait de Thomas Quillaret dans Théâtre(s) en janvier 2022