Фрэнк Томас родился 5 сентября 1912 года во Фресно. Его отец был президентом института «Fresno State College». Уже в 9 лет Фрэнк сообразил, чем он желает заниматься в жизни — отрисовывать. На втором курсе института Фрэнк увлекся анимацией. В качестве потрясающего проекта, он написал сценарий и срежиссировал кинофильм об учебной жизни в институте, который крутили в местных кинозалах.
Обучался в Стэнфордском институте, где состоял в студенческом объединении Theta Delta Chi и подрабатывал в юморостическом журнальчике «Stanford Chaparral» вкупе со своим другом Олли Джонстоном. После окончания обучения в Стэнфорде он поступил в Chouinard Art Institute.
24 сентября 1934 года Фрэнка Томаса приняли на работу в The Walt Disney Company под табельным номером 224, где он присоединился к работе над малометражным мультом «Mickey’s Elephant».
Сначала собственной карьеры Фрэнк занимался малометражными мультами. В числе анимационных им сцен к примеру такие, как сцена с Микки Маусом и владыкой в Brave Little Tailor (англ.)русск., сцена Микки и медведя в The Pointer (англ.)русск. и диалог меж германцами в пропагандистском мульте Education for Death (англ.)русск.. Во время 2-ой мировой войны Фрэнк занимался также созданием учебных мультов в First Motion Picture Unit (англ.)русск.. В полнометражных мультах Фрэнк занимался, к примеру, сценой, в какой гномы оплакивают Белоснежку в Белоснежке и семь гномов; сценой с Пиноккио, поющим в кукольном театре в мульте Пиноккио; сценой на льду с олененком Бэмби и Тампером в мульте Бэмби; сценой с поеданием спагетти в мульте Леди и Бродяга и многими другими.
В свободное время Фрэнк играл на пианино в джазовой группе Firehouse Five Plus Two (англ.)русск. совместно со своим сотрудником Уордом Кимбаллом.
Фрэнк ушел со студии на пенсию 31 января 1978 года, проработав на ней 45 лет. В соавторстве со своим старенькым другом Олли Джонстоном он написал четыре книжки, включая и «Disney Animation: The Illusion of Life».
Фрэнк Томас погиб 8 сентября 2004 года в городе La Cañada Flintridge, штат Калифорния.