Ο πατέρας του Θανάση Βέγγου ήταν δημόσιος υπάλληλος και ήρωας της Αντίστασης. Μετά τον πόλεμο εκδιώχθηκε από τη δουλειά του και ο μικρός Θανάσης αναγκάστηκε να κάνει πολλές δουλειές για να βοηθήσει την οικογένειά του.
Το 1950 υπηρετεί τη θητεία του ως «ανεπιθύμητος» στρατιώτης στη Μακρόνησο. Εκεί γνωρίζει τον μεγάλο σκηνοθέτη Νίκο Κούνδουρο και το 1954 κάνει την πρώτη του κινηματογραφική εμφάνιση στην ταινία «Μαγική Πόλη».
«Αν δεν συναντιόμαστε στο στρατό, δεν θα υπήρχε στο πανί ούτε Θανάσης, ούτε Βέγγος. Μια μέρα μου λέει: ‘Θανάση, όταν απολυθούμε θα παίξεις σε μια ταινία που θα φτιάξω’.
Γύρισα στο πατάρι κι ούτε που το θυμόμουνα. Έτσι, όταν ήρθε να με βρει, δεν είχα καμιά διάθεση πια κι αρνήθηκα. Η επιμονή του, όμως, ήταν τέτοια που στο τέλος με κατάφερε.
Γυρίστηκε η «Μαγική Πόλη» και βρέθηκα μέσα σ’ ένα καινούργιο κόσμο, που ταυτόχρονα αποτελούσε και μια λύση για το οικονομικό μου πρόβλημα », αναφέρει σε συνέντευξή του στον σκηνοθέτη Τάκη Παπαγιαννίδη στο περιοδικό «Σύγχρονος Κινηματογράφος».
Την περίοδο αυτή εμφανίζεται σε αρκετές ταινίες- σταθμούς, όπως «Ο Δράκος», «Διακοπές στην Αίγινα», «Μανταλένα», «Ο Ηλίας του 16ου», «Ποτέ την Κυριακή».
Το 1960 παίρνει τον πρώτο του μεγάλο ρόλο με συμπρωταγωνιστή το Νίκο Σταυρίδη, στην ταινία οι «Δοσατζήδες».
Τα χρόνια περνούν και οι συνεργασίες του με τους σκηνοθέτες Πάνο Γλυκοφρύδη, Ντίνο Κατσουρίδη, Παντελή Βούλγαρη τον απογειώνουν.
«Τι έκανες στον πόλεμο Θανάση», «Ο Θανάσης στη χώρα της σφαλιάρας», « Ήσυχες μέρες του Αυγούστου», «Όλα είναι δρόμος», είναι μερικές από τις σημαντικότερες ταινίες του.
Τη δεκαετία του ’80 πρωταγωνιστεί σε ελληνικές σειρές, ενώ η τελευταία του κινηματογραφική συμμετοχή ήταν στην ταινία του Παντελή Βούλγαρη «Ψυχή βαθιά» το 2009.
Είναι γνωστό σε όλους ότι ο Θανάσης Βέγγος, έδινε πολύ σπάνια συνεντεύξεις. Δεν τα πήγαινε καλά με τη δημοσιότητα. Ήταν χαμηλών τόνων άνθρωπος και πολύ αυστηρός κριτής της δουλειάς του.
«Δουλεύω με το ένστικτο, δεν έχω κανένα ταλέντο. Μόνο αυτή τη φάτσα, που κοίταξέ την καλά και διάβασε. Εδώ είναι αποτυπωμένη όλη η μιζέρια, όλη η δυστυχία, όλος ο πόνος του ασήμαντου Έλληνα. Κάποιο βράδυ με πλησιάζει έξω από το σινεμά ένας γέρος».
«Καλέ μου άνθρωπε», μου λέει, «είμαι συνταξιούχος και βλέπω με τη γυναίκα μου τις ταινίες σου. Σε ευχαριστώ. Μόλις βγαίνω από το σινεμά έχω ξαλαφρώσει για τρεις μέρες». Αυτό το καλέ μου άνθρωπε έγινε σήμα κατατεθέν του Θανάση, λέει χαρακτηριστικά σε συνέντευξή του.
Αυστηρός κριτής, όμως, υπήρξε και με την οικογένεια του.
«Ξέρω καλά ότι πολλοί, μα παρά πολλοί έχουν επωφεληθεί από την υπόθεση Βέγγος. Εγώ ελάχιστα. Εγώ δεν έχω φερθεί ωραία στον Βέγγο. Είμαι καλός επαγγελματίας, αλλά δεν ήμουν ποτέ καλός οικογενειάρχης. Όχι, δεν υπήρξα καλός οικογενειάρχης. Στον Βέγγο δεν έχω φερθεί καθόλου καλά. Τον ταλαιπωρώ συνέχεια με τον πιο βάναυσο τρόπο χρόνια ολόκληρα», έλεγε προβληματισμένος στο «Βήμα».
Η δυσκολότερη περίοδος για τον μεγάλο μας ηθοποιό που τον οδήγησε στην χρεοκοπία, είναι όταν ο Πάνος Γλυκοφρύδης και ο Ερρίκος Θαλασσινός, απομακρύνονται από κοντά του, με τη δικαιολογία ότι οι ταινίες που γύριζαν δεν ανταποκρίνονταν στις απόψεις τους για το σινεμά. «Τότε βρέθηκα σε δύσκολη θέση. Δεν είχα εμπιστοσύνη σε άλλον άνθρωπο και, το χειρότερο, πίστευα πως δεν υπήρχε άλλος άνθρωπος που να με καταλαβαίνει. Έτσι πέρασα στη σκηνοθεσία. Πάλεψα όσο μπόρεσα, το αποτέλεσμα ήταν 4.000.000 δραχμές χρέος. Αυτή ήταν η αμοιβή μου. Τρεις κλητήρες κάθε πρωί έξω από την πόρτα μου και από ολόκληρη την εταιρεία έμεινε μονάχα ένα τηλέφωνο».