Thomas Rappuhn studierte Bergbau an der Technischen Universität Clausthal und absolvierte das Studium als Dipl.-Ing. und Master of Engineering im Jahr 1988.

1988 trat er als Ingenieur in die damalige Deutsche Texaco AG, die spätere RWE Dea AG, Hamburg, ein. In der Folge nahm er verschiedene Funktionen als Lagerstätteningenieur, Production Manager und Drilling Manager an verschiedenen Standorten ein. Im Rahmen seiner Tätigkeiten war er in Deutschland, Großbritannien, den Niederlanden und Norwegen eingesetzt.

2001 wurde er Deputy Managing Director der Dea Norge AS, Oslo und war 2003 als Direktor verantwortlich für das Deutschland-Geschäft der RWE Dea AG. 2006 erfolgte die Bestellung zum Vorstandsmitglied der RWE Dea AG. In dieser Funktion war er für das gesamte operative Geschäft der Gesellschaft verantwortlich.
Von 2010 bis 2018 war er Vorstandsvorsitzender der RWE Dea AG, der späteren DEA Deutsche Erdoel AG.

2018 wurde er Mitglied im Aufsichtsrat der TÜV Nord AG und ist seit 2022 Mitglied im Vorstand von TÜV Nord e. V. und TÜV Hannover Sachsen-Anhalt e. V. Im März 2023 wurde er zum Vorsitzenden des Aufsichtsrats der TÜV NORD AG gewählt. Seit 1.1.2024 ist er zudem Vorsitzender des Vorstands der TÜV Nord-Vereine.