Родилась в ортодоксальной еврейской семье, глава которой служил управляющим небольшого универсального магазина. С детства одинаково хорошо владела как немецким, так и французским языком. Через некоторое время после рождения вместе с семьей переехала в Мец, а после начала Первой мировой войны — в Берлин. Но вскоре вернулась в Мец и начала работать медсестрой Красного Креста. После войны обучалась вокальному и актерскому мастерству. В 1930 году вышел её дебютный антивоенный роман «Катрин становится солдатом», на следующий день после выхода сделавший Томас знаменитой и переведенный на 16 языков.
После прихода нацистов к власти книги Томас были запрещены, и она иммигрировала в Швейцарию. Прожив там некоторое время, она переехала во Францию, а затем в Австрию. После аншлюса, сменив несколько стран, вновь поселилась во Франции. Весной 1940 года как гражданка Германии была интернирована в концентрационный лагерь Гюрс, но вскоре благодаря содействию организации «Emergency Rescue Committee» смогла выехать в США. Там познакомилась с австрийским политиком-эмигрантом Юлиусом Дойчем, вместе с которым в 1946 году вернулась в Вену. В 1951 году они поженились (для Томас этот брак стал вторым). Отобразила жизнь в эмиграции в романах «Уезжайте, мадемуазель!» (1944) и «Окно на Ист-Ривер» (1945).