С юности участвовал в деятельности вьетнамского коммунистического движения. Провёл несколько лет во французской тюрьме. Был одним из основателей Коммунистической партии Индокитая (1930). В период Индокитайской войны работал в центральном комитете партии на юге Вьетнама. В 1955—1986 годах был членом Политбюро Партии трудящихся Вьетнама (с 1976 — Коммунистической партии Вьетнама).
Во время Вьетнамской войны Ле Дык Тхо возглавлял северовьетнамскую делегацию на мирных переговорах в Париже; в этой должности он вёл и тайные переговоры с Генри Киссинджером. После нескольких лет трудных переговоров 27 января 1973 года было подписано Парижское соглашение о прекращении огня и восстановлении мира о Вьетнаме. За свои усилия в достижении соглашения Ле Дык Тхо совместно с Киссинджером получил Нобелевскую премию мира за 1973 год, но отказался от неё, заявив, что соглашение не положило конец войне. Действительно, гражданская война во Вьетнаме продолжалась и закончилась победой северовьетнамских войск в 1975 году.
Сообщалось, что Ле Дык Тхо руководил (не совсем ясно, на какой должности) вьетнамским вторжением в Камбоджу в 1978—1979 годах.
Умер в военном госпитале в Ханое.