Thomas Matthes obtient un diplôme de médecin, puis un doctorat, à l’Université d’Ulm, en Allemagne, en 1985. Il effectue ensuite un stage post-doctoral à l’Institut Pasteur à Paris, où il travaille dans le domaine de l’autoimmunité. Arrivé à Genève en 1990 à la fonction de médecin assistant aux HUG, il effectue ensuite des spécialisations FMH en médecine interne et en hématologie. Il est nommé privat-docent au Département de médecine interne des spécialités (aujourd’hui Département de médecine) de la Faculté de médecine de l’UNIGE en 2002 et, en 2003, médecin adjoint agrégé dans le Service d’hématologie des HUG. Ses travaux de recherche portent essentiellement sur l’étude de la migration lymphocytaire et de la dissémination des cellules lymphocytaires tumorales. Il a également développé des méthodes d’analyse multidimensionelle des données de cytométrie en flux. De 2005 à 2010 il est le président de la Société Suisse de cytométrie en flux, et en 2012 il crée l’Ecole suisse de cytométrie de flux dont il est le directeur. Il est promu à la fonction de professeur associé de la Faculté de médecine en avril 2014, et prend sa retraite en juillet 2025.