Họa sĩ Trần Đình Thọ sinh năm 1919, quê tỉnh Hưng Yên, sống chủ yếu tại Hà Nội. 1939-1944, ông học và tốt nghiệp Trường Cao đẳng Mỹ thuật Đông Dương, khóa 13.
Ngay từ trước Cách mạng Tháng Tám ông đã sớm tham gia các hoạt động của Hội Truyền bá Quốc ngữ và Hội Văn hóa Cứu quốc, cùng đạo diễn Phạm Văn Khoa thành lập ban kịch “Hoa Lan” nhằm phục vụ tuyên truyền cho đường lối văn hóa mới của Việt Minh. 1945, ông là họa sĩ của tạp chí “Tiên phong” (cơ quan ngôn luận của Hội Văn hóa Cứu quốc), báo “Cờ giải phóng”, báo “Sự thật” và Nhà xuất bản Sự thật.
1946-1953, là họa sĩ báo “Cứu quốc” (Trung ương). 1953-1955, họa sĩ của Quốc doanh Chiếu bóng và Chụp ảnh Trung ương.
1955-1966, ông giữ cương vị phó hiệu trưởng Trường Cao đẳng Mỹ thuật Việt Nam. 1966-1984, hiệu trưởng Trường Cao đẳng Mỹ thuật Việt Nam. Học hàm giáo sư, danh hiệu Nhà giáo Nhân dân.
Đồng thời kiêm phó viện trưởng Viện Nghiên cứu Nghệ thuật, tổng biên tập tạp chí “Nghiên cứu Nghệ thuật” (1969-1979); kiêm quyền viện trưởng Viện Mỹ thuật Mỹ nghệ, Bảo tàng Mỹ thuật Việt Nam (1969-1972); kiêm tổng biên tập tạp chí “Mỹ thuật” (1983-1984). Đại biểu Quốc hội khóa 5 (1975-1976) và khóa 6 (1976-1981).
Hội viên sáng lập, ủy viên Ban chấp hành Hội Mỹ thuật Việt Nam khóa 1 (1957-1983) và khóa 2 (1983-1989).
Là một trong số họa sĩ tiêu biểu của dòng hiện thực xã hội chủ nghĩa, nghệ thuật ông kết hợp một cách kín đáo tính tự sự trữ tình và tính trang trí tượng trưng. Ông không chỉ có khả năng phát hiện ở đề tài (lao động, chiến đấu, sinh hoạt, phong cảnh) những yếu tố có đủ điều kiện biểu hiện chất thơ nhẹ nhàng, sâu lắng – mà còn nổi bật bởi sự nhạy bén trong chọn ưu tiên chất liệu cho từng thể loại-đề tài, đặc biệt thành công với sơn mài và khắc gỗ đen trắng.
Tác phẩm: Tre (1957, sơn mài, BTMTVN), Xô Viết Nghệ Tĩnh (đồng tác giả, sơn mài, 1957, BTMTVN), Ra đồng (1961, sơn mài, BTMTVN), Hội ý (1965, khắc gỗ, BTMTVN), Hành quân đêm (1969, sơn mài), Kéo pháo ở Điện Biên (1994, sơn mài)…
Năm 2001, Họa sĩ, Giáo sư, Nhà giáo Nhân dân Trần Đình Thọ đã được trao tặng Giải thưởng Nhà nước về văn học nghệ thuật.
Ông mất tại Hà Nội, năm 2011, thọ 92 tuổi.
(Từ điển Họa sĩ Việt Nam, NXB Mỹ thuật, 2008)