Brian Thompson nasce il 28 agosto del 1959 ad Ellensburg, piccola cittadina nello stato americano di Washington. In seguito a problemi di salute Brian è costretto a subire un operazione chirugica ai reni che lo costringe cosi a un lungo periodo di convalescenza.Dopo essersi ristabilito,frequenta con successo la Washington Central University dove si laurea in economia (gestione d'affari) e ingegneria, e successivamente decide di frequentare la University of California a Irvine dove frequenta i corsi triennali di recitazione e consegue la laurea in arti drammatiche.
Comincia la sua carriera d'attore in molte produzioni teatrali, e nel 1984 arriva finalmente la prima occasione di recitare al cinema: infatti il giovanissimo e non ancora conosciuto regista canadese James Cameron lo sceglie per interpretare un teppista nel film di fantascienza Terminator. Nonostante il ruolo dell'attore in questo film sia davvero marginale, il successo travolgente del film lo lancia nel circuito cinematografico insieme ad altri attori emergenti diventati poi famosissimi quali Arnold Schwarzenegger, Linda Hamilton, Michael Biehn, Rich Rossovich e Bill Paxton. Nel 1985 appare in molti telefilm sopratutto d'azione, mentre l'anno successivo avviene la consacrazione: infatti viene scritturato per interpretare uno spietato serial killer nel brutale film poliziesco Cobra accanto a Sylvester Stallone e Brigitte Nielsen. Anche in questa occasione il film il film vola al botteghino e delinea anche i successivi personaggi dell'attore che verrà spesso scelto dai registi e produttori per interpretare personaggi crudeli e sinistri. Sempre nel 1986 partecipa al film commedia I tre amigos diretto da John Landis con Steve Martin. Nel 1987 è nel cast del film d'azione Catch the Heat con Rod Steiger e partecipa ad alcuni episodi del serial Falcon Crest, alla commedia Ehi dici a me? e ottiene il suo primo ruolo da protagonista nel film d'azione diretto dal regista Fred Olen Ray, Commando Squad accanto a Kathy Shower. Nel 1988 prende parte a molti film come Assalto al Network con Bill Paxton, Something Is Out There con Maryam d'Abo, Soluzione finale con Anthony Edwards e Alien nation con James Caan.
Nel 1989 partecipa ai film Ammazzavampiri 2, al fantasy Nightwish dove è il protagonista, al film In fuga per tre ed ad un episodio del telefilm cult Star Trek: The Next Generation.
Nel 1990 recita nel film Moon 44 accanto a Michael Parè, nel film di arti marziali Lionheart - Scommessa vincente con Jean Claude Van Damme, Terremoto a San Francisco con Jack Scalia ed è protagonista nel film d'azione diretto dal regista greco Nico Mastorakis, Top Model per uccidere dove recita accanto al premio Oscar Jose Ferrer. Nel 1991 prende parte ai film Brividi nella notte, Che vita da cani!, The Owl - Giustizia finale, Ted e Venus, mentre l'anno seguente partecipa invece ai film Pezzi duri...e mosci, Invasori dalla IV dimensione, Rabbia ed onore e ad un episodio del telefilm Renegade; l'anno successivo è protagonista del telefilm Key West. Nel 1994 appare nel film Star Trek Generations mentre nel 1996 è nel fantasy Dragonheart con Dennis Quaid.
Nel 1997 recita accanto all'attore Daniel Bernhardt nel film d'azione Perfect Target diretto da Sheldon Lettich; lo stesso anno viene scelto per interpretare Shao Kahn nel film di arti marziali Mortal Kombat - Distruzione Totale. Dal 1995 al 2000 è stato guest star in diversi episodi del serial X-Files, accanto a David Duchovny.
Nel 2000 Thompson recita nei film tv Giasone e gli Argonauti e nel fantascientifico Epoch. Nel 2001 recita nuovamente accanto a Jean Claude Van Damme e Charlton Heston nel film d'azione The Order. Dopo un'apparizione nel telefilm Streghe, nel 2003 recita nel seguito del film Epoch intitolato Epoch: Evolution. Nel 2004 appare nel telefilm Navy NCIS mentre nel 2005 è in tre episodi del telefilm Star Trek: Enterprise. Nel 2006 e'protagonista del film indipendente The Tillamook Treasure, premiato al Toronto Fantasy Worldwide Film Festival come "miglior film per famiglie".
Nel 2007 debutta come regista nella pellicola Vardell Duseldorfer: The Great V.D., in cui è anche attore accanto a Mark Dacascos; lo stesso anno fa un cameo nell'horror Flight of the Living Dead: Outbreak on a Plane e gira un film in Messico: El ùltimo justo. L'attore ha da poco finito di girare il film Dark Games con Danny Trejo e a breve prenderà parte all'episodio pilota di una nuova serie tv d'azione dal titolo Emissary. Prossimamente lo vedremo nel film thriller Roney's Point accanto all'attore Emmet Walsh.
Per quanto riguarda la vita privata l'attore è cintura nera di Hapkido, suona il piano e fa molto wind surf e palestra. E' sposato con la produttrice Isabelle Mastorakis e ha due figli.
2001 Recitazione
1997 Recitazione
1996 Recitazione
1984 Recitazione