Tessa Thompson ha recitato recentemente nell'acclamato film Dear White People, che ha debuttato nel 2014 al Festival di Sundance e per cui il regista Justin Simien ha vinto il Premio dell Giuria come Talento Emergente.
Thompson è molto conosciuta per il suo ruolo come 'Jackie Cook' nel famoso show della CW Veronica Mars e per il suo ruolo da protagonista nel film For Colored Girls di Tyler Perry. Ha recentemente recitato nella serie della BBC Copper.
Altri lavori di Thompson includono il film Chiamata da uno sconosciuto e varie apparizioni televisive in diversi show, come Grey's Anatomy, Private Practice, Off The Map, Detroit 1-8-7, 666 Park Avenue, Rizzoli & Isles e Heroes.
Thompson ha fatto il suo debutto professionale a 18 anni interpretando Giulietta in Romeo and Juliet: Antebellum New Orleans 1836, per cui ha ricevuto una nomination al NAACP Image Award. È apparsa regolarmente nello show televisivo Hidden Palms. Ha anche recentemente interpretato il dramma pluri premiato Mississippi Damned, per cui ha vinto il Premio della Gran Giuria come Miglior Attrice.
Thompson è anche un membro della celebre band Caught a Ghost insieme a Jesse Nolan.