Thomas Hoepker studeerde kunstgeschiedenis en archeologie, en werkte vervolgens tussen 1960 en 1963 als fotograaf voor Münchner Illustrierte en Kristall, met reportages uit de hele wereld. In 1964 trad hij als fotoreporter in dienst bij het tijdschrift Stern.
Magnum begon de distributie van Hoepker's archieffoto's in 1964. In 1972 werkte hij als cameraman en producent van documentaires voor de Duitse televisie en vanaf 1974 werkte hij samen met zijn vrouw, de journaliste Eva Windmoeller, eerst in Oost-Duitsland en daarna in New York, waar zij in 1976 als correspondenten voor Stern gingen werken. Van 1978 tot 1981 was Hoepker directeur fotografie voor de Amerikaanse editie van Geo.
Hoepker werkte als art director voor Stern in Hamburg tussen 1987 en 1989. 1987 en 1989, toen hij volwaardig lid werd van Magnum. Gespecialiseerd in reportages en stijlvolle kleurenreportages, ontving hij de prestigieuze Kulturpreis van de Deutsche Gesellschaft für Photographie in 1968. Naast vele andere prijzen voor zijn werk ontving hij er in 1999 een van het Duitse Ministerie van Buitenlandse Hulp voor Death in a Cornfield, een tv-film over Guatemala. Tegenwoordig woont Hoepker in New York. Hij maakt en produceert tv-documentaires samen met zijn tweede vrouw Christine Kruchen.
Van 2003 tot 2006 was hij voorzitter van Magnum Photos. Een retrospectieve tentoonstelling, met 230 beelden uit vijftig jaar werk, toerde in 2007 door Duitsland en andere delen van Europa.