Томас Эдвард Лоуренс родился 16 августа 1888 года в валлийской деревне Тремадок, он был незаконным сыном сэра Томаса Чэпмена. В детстве жил в Оксфорде, а в 1907 году поступил в оксфордский Колледж Иисуса. Изучал историю и археологию.
Лоуренс обследовал средневековые замки во Франции и Сирии, результаты наблюдений послужили основой для книги «Замки крестоносцев». С 1911-го по 1914 год Лоуренс участвовал в производившихся под руководством Д. Хогарта, К. Томпсона и К. Вулли раскопках Кархемиша (Джераблуса), хеттского города в верховьях Евфрата, а в 1912 году — в раскопках в Египте, которыми руководил Флиндерс Питри. В 1911 году ненадолго вернулся в Англию, затем снова поехал на Ближний Восток. Много путешествовал по Аравии, изучил арабский язык.
В январе 1914 года был зачислен в британскую армию в чине лейтенанта. Его определили в нестроевые части в связи с хилым сложением и маленьким ростом. Как знатока арабского языка Лоуренса отправили в Бюро по арабским делам в Каире.
В марте 1916 года он был командирован в Месопотамию для переговоров с турецкими генералами, чтобы добиться почётной капитуляции британского гарнизона, осаждённого в Куте. В мае того же года Лоуренс присоединился к принцу Фейсалу из Мекки (будущему королю Ирака Фейсалу I), вставшему во главе Арабской освободительной армии, и подсказал ему, как, перерезав в ряде мест Хиджазскую железную дорогу, снабжавшую турецкий гарнизон в Медине, лишить подвижности превосходящие турецкие силы. В ходе этой кампании Лоуренс получил 32 ранения. 6 июля 1917 года ему удалось взять Акабу, что существенно помогло британским частям, предпринявшим в это же время наступление в Палестине.
После того, как генерал Алленби начал сражение при Газе, Лоуренс развил и упрочил успех союзников, разрушив железнодорожный узел в Маане и направив племена бедуинов против разбитых турок. Лоуренс вступил в Дамаск во главе британских войск.
По завершении войны Лоуренс отказался от предложенного ему рыцарства (через Орден Британской империи в степени Рыцарь-командор) и других высоких почестей, но принял звание члена совета All Souls College.
В 1919 году он принял участие в Версальской мирной конференции, где безуспешно выступал в поддержку требования арабов о предоставлении им независимости, одновременно сочувствовал стремлению евреев создать национальное государство. Переговоры завершились неудачей из-за отказа арабов признать британский мандат над Ираком и Палестиной и французский мандат над Сирией.
В результате последовавших беспорядков на Ближнем Востоке министр по делам колоний Уинстон Черчилль в 1922 году предоставил Лоуренсу фактически полную свободу действий при подготовке мирного соглашения по Ближнему Востоку. Тем временем Лоуренс был захвачен написанием книги «Семь столпов мудрости» (Seven Pillars of Wisdom), рассказа очевидца об арабском восстании.
Доведя то и другое до завершения, Лоуренс поступил рядовым под фамилией Росс в ВВС Великобритании. Через несколько месяцев его отправили в отставку после того, как один из офицеров выдал газетчикам его истинное имя.
В марте 1923 года, взяв фамилию Шоу, Лоуренс поступил в Королевские танковые части, а в свободное время испытывал новые модели мотоциклов. В 1925 году ему вновь разрешили поступить в военно-воздушные силы. Следуя совету своего друга Бернарда Шоу, он продолжал работу над «Семью столпами мудрости» и в 1926 году выпустил книгу в виде прекрасно оформленного издания, отпечатанного в количестве 128 экземпляров, распространявшихся по подписке. Чтобы окупить расходы на публикацию, в 1927 году он выпустил сокращённый вариант под названием «Восстание в пустыне» (Revolt in the Desert). Эта книга имела огромный успех во многих странах мира.
В 1927 году Лоуренса перевели в Карачи (современный Пакистан), где с 1927-го по 1928 год он работал комендантом военных казарм и завершил книгу «Чеканка» (The Mint), эмоциональное повествование о своём обучении в качестве новобранца в школе королевских ВВС в Аксбридже (в Англии книга была издана лишь в 1955 году).
В 1930—1935 годах Лоуренс участвовал в работе по модернизации скоростных военных судов в Саутгемптоне. В 1932 году был опубликован его перевод «Одиссеи» Гомера. Срок его службы в ВВС истёк в феврале 1935 года, а 19 мая того же года Лоуренс скончался в Мортоне от последствий мотоциклетной аварии (по официальной версии). Это случилось рядом с его домом близ Уэрхэма.
Вечером Лоуренс заехал на почту и отправился обратно. Подъезжая к своему дому, мотоциклист резко свернул в сторону, чтобы не налететь на мальчишек на велосипедах, вылетел из седла и ударился головой о край тротуара. Свидетели подоспели к месту происшествия слишком поздно, когда Лоуренс был уже при смерти. Через неделю он скончался. Ему было всего 46 лет.
В честь Лоуренса была названа награда — Памятная медаль Лоуренса Аравийского, — которая вручается с 1935 года Британским Королевским обществом по делам Азии «в знак признания выдающихся заслуг в области разведки, исследований и литературы».
Ему посвящён один из самых известных биографических фильмов в истории кино «Лоуренс Аравийский». Кинофильм Дэвида Лина посвящён событиям Арабского восстания 1916−1918 годов. Фильм удостоен семи премий «Оскар», в том числе за лучший фильм.
По сюжету фильма, офицер британской разведки Лоуренс работал в годы Первой мировой войны в Сирии в активном взаимодействии с арабскими кочевниками и получил по этой причине прозвище «Аравийский». Лоуренс по сути возглавил партизанскую войну арабов против Османской империи (т. н. «Войну в пустыне»). Сценарий основан на автобиографическом бестселлере Лоуренса «Семь столпов мудрости», а также на исторических исследованиях биографов Лоуренса.
В ходе опроса, проведённого журналом Empire, картина заняла первое место в списке «Сто лучших британских фильмов всех времён». Британский институт кино отвёл ей третье место.