Né le 11 décembre 1958 à Falls Church, en Virginie, Tom Shadyac débute comme scénariste de sketchs pour Bob Hope avant d'étudier le cinéma à l'université de Californie à Los Angeles. Il connaît un succès fulgurant en 1994 avec Ace Ventura, détective chuchoteur, comédie qui révèle Jim Carrey au grand public, puis enchaîne avec Le Professeur Foldingue en 1996 avec Eddie Murphy. Il signe ensuite Patch Adams en 1998 avec Robin Williams, Dragonfly en 2002, puis Bruce tout-puissant en 2003 avec Jim Carrey et Morgan Freeman, énorme succès commercial. Après un grave accident de vélo en 2007, il opère un virage radical dans sa vie et sa carrière, documenté dans I Am en 2010, film introspectif interrogeant le sens de l'existence et le matérialisme.
Son passage par l'écriture de sketchs pour Bob Hope lui a transmis un sens aigu du timing comique et de la formule. Son accident de vélo, qui a bouleversé sa vision du monde, l'a orienté vers des questionnements philosophiques et spirituels qui infusent son cinéma le plus tardif, en particulier I Am.
Tom Shadyac privilégie une comédie physique généreuse portée par des stars charismatiques, avant d'évoluer vers un cinéma plus contemplatif et documentaire à partir de son accident de 2007. Ses comédies reposent souvent sur un contraste marqué entre excès burlesque et émotion sincère.
Aucune distinction cinématographique majeure n'est à ce jour recensée pour Tom Shadyac.
Jim Carrey demeure son collaborateur le plus régulier, avec trois films tournés ensemble : Ace Ventura, Le Professeur Foldingue et Bruce tout-puissant.
La rédemption et la transformation personnelle de personnages égocentriques reviennent constamment dans son œuvre. La question du sens de la vie et de la générosité envers autrui, ainsi qu'un regard tendre porté sur des figures d'outsiders excentriques, structurent également une large partie de sa filmographie.