Ο Θανάσης Βέγγος έφυγε από τη ζωή διακριτικά έτσι όπως έζησε, αποφεύγοντας τις συνεντεύξεις και τις δημόσιες εμφανίσεις, παρά την φήμη του και το γεγονός ότι δημοσιογράφοι και κάμερες τον πολιορκούσαν στενά τα τελευταία χρόνια.
Μοναχοπαίδι, γεννιέται στις 29 Μαΐου του 1927 στο Ν. Φάληρο, από τον Βασίλη και την Ευδοκία Βέγγου. Ο πατέρας του ήταν δημόσιος υπάλληλος, στην Εταιρεία Ηλεκτρισμού, και ήρωας της αντίστασης. Μετά τον πόλεμο, εκδιώχθηκε από τη δουλειά του εξαιτίας των πολιτικών του φρονημάτων. Η απόλυση του πατέρα του προκαλεί σοβαρό οικονομικό πρόβλημα στην οικογένεια του, πράγμα που τον αναγκάζει να δουλέψει από μικρός, κυρίως σε επεξεργασίες δερμάτων και σε διάφορα μικρό-θελήματα στη γειτονιά του.
Τα χρόνια 1948-1950 εξορίζεται στη Μακρόνησο, όπου γνωρίστηκε με τον μετέπειτα σκηνοθέτη Νίκο Κούνδουρο. Αυτή η γνωριμία οδήγησε στην πρώτη του εμφάνιση στον κινηματογράφο, το 1954 στην ταινία του Κούνδουρου «Μαγική Πόλις». Για τα επόμενα πέντε χρόνια έπαιξε σε μικρούς ρόλους, εργαζόμενος παράλληλα και ως φροντιστής στα πλατό. Την περίοδο αυτή εμφανίστηκε σε μερικές από τις πιο ιστορικές ταινίες του ελληνικού κινηματογράφου, όπως «Ο Δράκος», «Διακοπές στην Αίγινα», «Μανταλένα», «Συννεφιασμένη Κυριακή», «Ο Ηλίας του 16ου», «Ποτέ την Κυριακή».
Το 1959 πήρε άδεια ασκήσεως επαγγέλματος ηθοποιού όχι από σχολή, αλλά ως εξαιρετικό ταλέντο με εξετάσεις σε ειδική επιτροπή. Ο πρώτος του μεγάλος ρόλος είναι μαζί με το Νίκο Σταυρίδη το 1960, στην ταινία «Οι Δοσατζήδες».
Η συνεργασία του με τον σκηνοθέτη Πάνο Γλυκοφρύδη δημιουργεί τον αεικίνητο ήρωα που μέσα στα επόμενα χρόνια θα ενσάρκωνε τόσο καλά και με τον οποίο θα ταυτιζόταν τόσο πολύ. Αγαπιέται μέσα από τις ταινίες «Ψηλά τα χέρια, Χίτλερ», «Μην είδατε τον Παναή», «Πολυτεχνίτης κι Ερημοσπίτης» και πολλές άλλες.
Περνώντας ο ίδιος πίσω από την κάμερα, γυρίζει το διάστημα 1965-1967 πολλές γνωστές κωμωδίες.
Ως αντίδραση στην χούντα, ο Θανάσης Βέγγος αποθεώνεται στο Φεστιβάλ Θεσσαλονίκης του 1971, με την ταινία του «Τι έκανες στον πόλεμο Θανάση;» να αποσπά βραβεία κοινού και κριτικών.
Μετά από ένα διάλειμμα επιστρέφει στο σινεμά με την ταινία του Παντελή Βούλγαρη «Ήσυχες μέρες του Αυγούστου» και «Όλα είναι δρόμος», ενώ αρχίζει να εμφανίζεται και σε σειρές στην τηλεόραση.
Συνολικά, ο Θανάσης Βέγγος εμφανίστηκε σε περισσότερες από 125 ταινίες σε όλη τη διάρκεια της καριέρας του. Ο Θανάσης Βέγγος ήταν ανάμεσα στους ανθρώπους των γραμμάτων και των τεχνών που είχαν υπογράψει το ιδρυτικό κάλεσμα της Συμμαχίας Σταματήστε τον Πόλεμο.