Après des études aux Beaux-Arts à Paris, Thierry Poiraud réalise aux côtés de son frère Didier Les escarpins sauvages, un court-métrage qui mêle animation et prises de vue réelles. Celui-ci se fait remarquer dans de nombreux festivals et remporte notamment le Grand Prix de Fantasporto en 1996.
Réalisateurs de nombreux spots publicitaires (pour Hollywood Chewing Gum, Reebok, Orangina Rouge, Peugeot, MasterCard, Canal + …) et de plusieurs clips (pour Scratch Massive, The Little Rabbits, Etienne Charry), Thierry et Didier Poiraud écrivent et réalisent en 2004 leur premier long-métrage, Atomik Circus, le retour de James Bataille avec Benoît Poelvoorde et Vanessa Paradis (dont c'est le grand retour au cinéma).
En 2007, ils réalisent le film de sa tournée Divinidylle, pour lequel ils reçoivent une Victoire de la Musique dans la catégorie "DVD musical de l'année".
En 2013, Thierry réalise la deuxième mi-temps de la comédie horrifique Goal of the Dead.
Il est actuellement en préparation de son premier film en solo, Don’t Grow Up, un thriller fantastique dans lequel un groupe d’adolescents est confronté à une épidémie touchant les adultes.
