Nació en un barrio obrero, en el seno de una familia muy pobre. Su padre, Joe Connery era conductor de camiones de origen irlandes y su madre, Euphemia (a la que todos llamaban Effie) era empleada del hogar. Fue el tercer hijo del matrimonio y su llegada hizo que la economía familiar se resintiera así que Thomas desde muy pequeño tuvo que colaborar. Su primer trabajo consistió en recoger bidones de leche de una carretera que unía granjas. Estudió en la escuela de Daroch aunque los libros no le atraían tanto como el fútbol y el boxeo. Al os quince años dejó la escuela para enrolarse en la Marina Real pero tres años después tuvo alejarse de la vida militar, entre otras cosas, por una úlcera de estómago. A su vuelta a la vida civil trabajó como peón, vigilante nocturno, socorrista, futbolista profesional, albañil...y participó en el concurso de Mister Universo (será de la mano de su amigo Jimmy Laurie como llegue al concurso de belleza, evento que será su primer contacto con el mundo artístico) donde le ficha un cazatalentos.
Su debut tuvo lugar con un pequeño papel, como chico de coro del musical "South Pacific" (1951) y a partir de entonces alternaría teatro y televisión con esporádicas apariciones en el cine. Decidido a seguir en el mundillo artístico se cambió el nombre de Thomas por el de Sean (pronunciación escocesa de Shane) tras haber visto la película de G. Stevens, La visión de Shane. Obtuvo pequeños papeles en diversas obras de teatro sn embargo será el cine el medio que le proporcione estabilidad profesional.
Su estreno cinematográfico (como figurante) fue en 1954 con Lilacs in the spring y en 1962 fue elegido entre varios aspirantes para encarnar al héroe creado por Ian Flemming, el agente secreto James Bond 007. Hizo seis películas de esta saga pero bastó con la primera, El agente 007 contra el Dr. No para que su carrera se disparara. No quiso ser encasillado en este papel y en 1967 abandona las aventuras del agente secreto para ir saltando de género en género: El viento y el León (1975), Robin y Marian (1976). Además del cambió profesional sufrió una transformación física (se dejó bigote y su calvicie se fue haciendo patente).
En 1987 su imagen se revalorizó al ganar un óscar a mejor actor secundario por su interpretación en Los intocables de Elliot Nesss (aunque su papel preferido es el que hizo en El nombre de la rosa). Su popularidad se terminó disparando con su aparición en Indiana Jones y la Última Cruzada (1989). Uno de sus últimos trabajos ha sido "La Trampa" en la que trabaja junto a la actriz Catherine Zeta-Jones.
