Thomas Carol naît le à Paris, d'une famille originaire de Toulouse. Son grand-père a porté le maillot du Stade toulousain. Il commence le rugby à XV à l'AC Boulogne-Billancourt, ville où il grandit. Après avoir été contraint de quitter l'ACBB à la suite d'un différend au niveau du terrain d'entraînement avec le Stade français Paris, Thomas Carol rejoint finalement l'école de rugby du Racing 92. Malgré la proximité des terrains d'entraînement du Stade Français avec son domicile, il choisit de rejoindre le Plessis-Robinson, un club affilié, avant de finalement intégrer le Racing 92. Après l'obtention de son baccalauréat scientifique, Thomas Carol cherche une école d'ingénieurs compatible avec la pratique du rugby. Une école à La Rochelle l'ayant accepté, il rejoint le Stade rochelais, où il se fait remarquer par Sébastien Piqueronies. Côté formation, Thomas Carol opte finalement pour l'EDHEC.
En club
En 2021, Thomas Carol rejoint la Section paloise. Le , Carol dispute son premier match professionnel face au Stade toulousain. Au cours de sa première saison, il accumule une expérience significative, participant à onze matchs de Top 14 et trois matchs de Challenge européen.
En 2022, il s'illustre également dans le Supersevens avec la Section paloise sevens, démontrant sa polyvalence et sa capacité à performer dans différentes compétitions.
La saison 2022-2023 voit Carol confirmer ses performances avec la Section paloise, inscrivant notamment son premier essai en Challenge Cup face aux Dragons RFC le .
La saison 2023-2024 voit Thomas Carol occuper une place plus importante dans la rotation de l'effectif béarnais, avec des titularisations en Top 14 et Chalenge Cup, malgré la concurrence de Jack Maddocks et la révélation de Théo Attissogbé. Ainsi, lors du premier match de Top 14 contre le Castres olympique, il est titulaire à l'aile. En , la Section paloise annonce la signature de son premier contrat professionnel de deux saisons, s'étendant jusqu'en . Lors de la dernière journée de la saison face à l'USA Perpignan, il se blesse et souffre d'une rupture du ligament croisé antérieur.
Il manque l'intégralité de la saison 2024-2025 avec une reprise de l'entraînement à la mi .
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France à sept
