Né à Sandnes (Norvège) le 12 avril 1979, Thomas Dybdahl fait ses débuts en tant que guitariste du groupe Quadraphonics, auteur de l'album Q en 1998.
On le retrouve ensuite seul, simplement accompagné de sa guitare sur les mélodies épurées de ...That Great October Sound en 2002. Le songwriter barbu, clairement influencé par la tradition folk rock américaine des années soixante-dix, revient l'année suivante avec Stray Dogs. Alors qu'il est distingué de toutes parts dans son pays, remportant Spellemannprisen et un Alarm Award, de belles comparaisons fleurissent (Nick Drake, Tim Buckley...), jointes à un honorable succès international. La même année, il collabore au supergroupe The National Bank réunissant des membres de Jaga Jazzist et Bigbang (un deuxième opus paraît en 2008).
En 2004, l'album One Day You'll Dance for Me, New York City accroît sa notoriété. Il est suivi du coffret October Trilogy (2006), regroupant ses trois albums et ajoutant un CD de faces B et un DVD. Thomas Dybdahl propose ensuite le varié Science (2006) puis ouvre les concerts de son compatriote Sondre Lerche aux Etats-Unis. Dans la foulée, il chante sur trois titres de l'album Dive Deep (2008) de Morcheeba.
En mars 2010 paraît la compilation Thomas Dybdahl, distillant un éclairage éclectique et les meilleurs titres de ses quatre albums. L'année suivante sort Songs, visitant huit années de création et cinq albums.