Er wurde im Jahr 1937 in Chemnitz geboren, er erlernte das Handwerk der Fotografie von seiner Mutter. Danach besuchte er für drei Jahre eine Schule für angewandte Kunst in Magdeburg.
Im Braunkohlerevier Großkayna, lernte er die dunkle Seite seines Berufes kennen – die Erfassung von Unfällen mit Schwerverletzten und Toten auf Filmszenen.
Im Jahr 1959 begann er Grafik und Literatur an der Universität Leipzig zu studieren.
Nach dem Studienabschluss arbeitete er für die Freie Deutsche Jugend (FDJ), in der Ära der Deutschen Demokratischen Republik (DDR).
„Ich habe die Freude und das Leid der Menschen erfahren, ob auf den Erdgasfeldern der ehemaligen UdSSR oder an der Front in Vietnam.“
Thomas Billhardt war ständig unterwegs. Im Jahr 1961 reiste er zum ersten Mal in das revolutionäre Kuba. Diese Reise war ein Wendepunkt in seinem Leben. Die Erfahrungen und die Faszination der revolutionären Bewegung waren ihm nicht einerlei. Er lernte zwei Seiten der Gesellschaften kennen. Seine Fotografien bezeugen diese Tatsache.
Spätere Aufgaben führten ihn nach Chile, Mosambik, Guinea, China und dem Nahen Osten, wo er ähnliche Erfahrungen machte.
Zwischen 1962 und 1985 reiste er in die Sowjetunion mehr als fünfzig Mal, zwölf Mal nach Nord-Vietnam und mehr als zwanzig Mal nach Italien. Es faszinierte ihn der gesellschaftliche Widerspruch in den Gesichtern der Menschen, die er sah.