Eddie Kaye Thomas comenzó a actuar a la edad de siete años en su ciudad natal de la ciudad de Nueva York. A los diez años, apareció en Richard III con la Brooklyn Shakespeare Company. Hizo su debut en Broadway a los doce años como suplente en la producción del Lincoln Center de John Guare de Four Baboons Adoring The Sun. Se graduó de la Professional Children's High School de Nueva York, ya veterano del escenario de Broadway. Thomas hizo su debut en pantalla en un episodio de la novela diurna de la ABC One Life To Live y luego apareció en un episodio de Are You Afraid of the Dark? y en Ley y orden dos veces en 1996. Saltó a la fama como Paul Finch en la película de comedia American Pie (1999), papel que repitió en las tres secuelas de la película, American Pie 2 (2001), American Pie – La boda (2003) y American Pie – La Reunión (2012). Ent 2014 y 2018 protagonizó el programa de CBS Scorpion como el Dr. Tobias "Toby" M. Curtis.
