Thomas Buergenthal wurde 1934 im slowakischen Lubochna geboren. Seine jüdischen Eltern hatten Deutschland schon bald nach der Machtübernahme der Nationalsozialisten verlassen, um in der Tschechoslowakei zu leben. Nach der deutschen Besetzung wurde die Familie in das polnische Getto Kielce verschleppt und schließlich nach Auschwitz deportiert, wo sie getrennt wurde. Buergenthals Vater wurde kurz vor der Befreiung im Lager erschossen. Mit dem Todesmarsch gelangte der zehnjährige Junge von Auschwitz in das KZ Sachsenhausen. Hier erlebte er als einer von rund 3.000 Häftlingen, die nach der Räumung des Lagers durch die SS zurückgeblieben waren, am 22./23. April 1945 die Befreiung.
Er fand nach dem Krieg seine Mutter wieder und lebte mit ihr zunächst in Göttingen, bevor er 1951 in die USA auswanderte.
Dort machte er nach dem Studium der Rechtswissenschaften eine glanzvolle akademische Karriere als Jurist. Von 1962 bis 2000 hatte er Professuren an verschiedenen amerikanischen Universitäten inne.
Neben seinen vielfältigen akademischen Tätigkeiten engagierte Buergenthal sich seit 1974 für die Belange von Menschenrechten auf UNESCO-Kongressen und war Mitglied des amerikanischen Holocaust Memorial Councils. Die USA entsandten ihn zudem als Richter an den Internationalen Gerichtshof (IGH) im niederländischen Den Haag, der für Klagen zwischen Staaten und die Prüfung von Kriegsverbrechen zuständig ist.
Er erhielt im Laufe der Zeit zahlreiche internationale Auszeichnungen und Ehrentiteln und ist Mitherausgeber mehrerer Fachzeitschriften sowie Autor zahlreicher Bücher, Essays und Artikel.
2005 besuchte Thomas Buergenthal das KZ Sachsenhausen anlässlich des 60. Jahrestags der Befreiung. Damals sagte er in seiner Ansprache: „Wir würden gerne glauben, dass kein vernünftiger Mensch fähig wäre, derartige Verbrechen mit Absicht zu begehen, doch die Geschichte lehrt uns etwas anders. Und solange wir diese Wahrheit nicht anerkennen und daraus die notwendigen Konsequenzen ziehen, werden wir niemals in der Lage sein, künftige Völkermorde und andere Verbrechen gegen die Menschlichkeit zu verhindern.“