Fils de deux grands gambistes, Sylvia Abramowicz et Jonathan Dunford, eux-mêmes élèves de Jordi Savall, Thomas Dunford découvre le luth à l’âge de neuf ans grâce à la musicienne Claire Antonini. Après des études au CRR de Paris, il obtient en 2006 un Premier prix dans la classe de Charles-Edouard Fantin. Il poursuit ses études à la Schola Cantorum de Bâle avec Hopkinson Smith et participe également aux master-classes de Rolf Lislevand, Paul O'Dette et Julian Bream.

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De Septembre 2003 à Janvier 2005, Thomas fait ses débuts en jouant le rôle du luthiste dans La Nuit des Rois de Shakespeare sur la scène de la Comédie Française. Depuis, il donne des récitals - notamment au Carnegie Hall de New York et au Wigmore Hall de Londres - et apparaît régulièrement, en soliste ou accompagné, dans les plus prestigieux festivals européens tels que le Festival d’Ambronay, celui de La Chaise-Dieu ou encore le Festival d’Utrecht.

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Son premier CD solo Lachrimae pour le label français Alpha en 2012 uest nanimement acclamé par la critique, et a été récompensé du prix Caecilia 2013. Son second CD « Labirinto d’Amore » a été récompensé du « Choc » de Classica. Son importante discographie est également  le fruit de diverses collaborations avec d'autres musiciens, chanteurs et ensembles. 

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Thomas Dunford est régulièrement invité à jouer avec les ensembles A 2 Violes Esgales, Les Arts Florissants, Akadêmia, Amarillis, Les Ambassadeurs, Arcangelo, La Cappella Mediterranea, Capriccio Stravagante, Le Centre de Musique Baroque de Versailles, La Chapelle Rhénane, Clematis, Collegium Vocale Gent, Le Concert Spirituel, Le Concert d’Astrée, The English Concert, l’Ensemble Baroque de Limoges, La Fenice, Les Folies Françoises, the Irish Baroque Orchestra, Marsyas, Les Musiciens du Louvre, Les Musiciens du Paradis, Les Musiciens de Saint-Julien, Les Ombres, Pierre Robert, Pygmalion, La Sainte Folie Fantastique, Scherzi Musicali, La Serenissima, Les Siècles, the Scottish Chamber Orchestra, La Symphonie du Marais…

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Attiré par une grande variété de genres musicaux, dont le jazz, Thomas Dunford collabore dans des projets de musique de chambre avec les chefs et solistes Paul Agnew, Leonardo Garcia Alarcon, Nicola Benedetti, Keyvan Chemirani, William Christie, Jonathan Cohen, Christophe Coin, Iestyn Davies, Lea Desandre, Isabelle Faust, Bobby McFerrin, Philippe Herreweghe, Monica Huggett, Alexis Kosenko, Francois Lazarévitch, Anne-Sophie von Otter, Trevor Pinnock, Patricia Petibon, Sandrine Piau, Anna Prohaska, Hugo Reyne, Anna Reinhold, Jean Rondeau, Skip Sempé, Jean Tubéry…

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En 2018, à trente ans, Thomas Dunford crée son propre ensemble : L’Ensemble Jupiter, au sein duquel il invite tous les musiciens qui ont marqué sa carrière et avec lesquels il souhaite mener une aventure musicale autant qu’amicale.