Agrégé de lettres modernes à l’École normale supérieure de Fontenay-Saint-Cloud, Thierry Pech occupe la fonction de secrétaire adjoint de l’IHEJ de 1997 à 2001, avant de travailler comme conseiller adjoint pour la CFDT. En 2002, il devient ensuite éditeur aux éditions Seuil, puis rejoint dès 2009 le magazine Alternatives économiques, où il occupe la fonction de directeur de la rédaction. Après cette expérience, en 2013, il devient directeur général de la Fondation Terra Nova, et co-préside en 2019 la Convention citoyenne pour le climat annoncée après le Grand débat national.