Quarto di quattro fratelli, figlio di un postino e di una parrucchiera, Timothy Spall cresce a Londra e si forma alla National Youth Theatre per poi passare alla Royal Accademy of Dramatic Art, dove ottiene la prestigiosa medaglia Bancroft. Attore più che altro in opere shakespeariane diverrà un volto noto per il pubblico britannico grazie ad alcune serie televisive della BBC, in particolare per Auf Wiedersehen Pet, iniziata alla metà degli anni '80, mentre il pubblico americano lo vedrà inizialmente come guest star ne Le avventure del giovane Indiana Jones (1992).

Esordio sul grande schermo come caratterista
La prima apparizione sul grande schermo è del 1978, in The life story of Baal, mentre nel '79 interpreta il ruolo del proiezionista nel cult-movie Quadrophenia, diretto da Pete Townsend degli Who. Grazie alla notorietà televisiva, le sue parti da caratterista si faranno sempre più numerose negli anni '80. Appare nell'horror Gothic (1986) di Ken Russel, in Un prete da uccidere (1988) e ne La casa al nr. 13 di Horror Street (1988). Ma nel '90 è in Cacciatore Bianco, Cuore Nero di Clint Eastwood e ottiene una piccola parte nel ruolo del personaggio che ruba il passaporto a John Malkovich ne Il té nel deserto di Bertolucci.

Collaborazione con Mike Leigh
Una parte di un certo rilievo l'avrà perSegreti e bugie(1996) di Mike Leigh, oltre ad apparire nel ruolo di Rosencratz nell'Hamlet (1996) di Kenneth Branagh, che lo rivorrà nel '99 per Pene d'amor perdute. Nel '98 è nel divertente Still Crazy (1998), mentre sempre per Mike Leigh recita in Topsy-Turvy (1999) e, più tardi, nel socialmente impegnato Tutto o niente (2002), dove interpreta il padre di una famiglia che si trova ad affrontare una tragedia. Spall, con una magistrale capacità camaleontica di adattarsi alle sceneggiature più disparate, aveva interpretato una sorta di Full Monty carcerario in Lucky Break (2001) ed era apparso sugli schermi francesi con Vatel (2000) di Roland Joffé e su quelli americani grazie a Rock Star e Vanilla Sky (2001).

Il 2003, l'anno di svolta
Un ruolo di grande importanza sugli schermi americani lo raggiungerà però nel 2003, interpretando il diplomatico inglese ne L'ultimo Samurai, accanto al capitano alcolizzato interpretato da Tom Cruise.
Nel 2003 verrà adorato dal pubblico internazionale per la sua parte nel terzo episodio della serie di Harry Potter: Harry Potter e il prigioniero di Azkaban, nel ruolo del mago oscuro, gobbo e grosso, Peter Pettigrew (sarà anche nei successivi capitoli della saga del maghetto). Dello stesso stile l'interpretazione in Lemony Snicket, una serie di sfortunati eventi (2004), anch'esso tratto da una romanzo per ragazzi e interpretato da un perfido Jim Carrey. Spall riesce a calibrare con grande abilità ruoli ad alto profilo commerciale con parti impegnate. Nel 2002 è in Intimacy - nell'intimità, mentre nel 2005 interpreta l'ultimo boia d'Inghilterra in Pierrepoint. Nel 2007 è invece nella favola ad ambientazione contemporanea della Disney, Come d'incanto e nel 2008 nel musical di Tim Burton Sweeney Todd. In questi anni lo ritroviamo anche nel biopic sul celebre illusionista, Houdini - L'ultimo mago, con protagonisti Guy Pearce e Catherine Zeta-Jones e al timone Gillian Armstrong. Oltre a proseguire il suo impegno come Peter Pettigrew nella saga di Harry Potter (Harry Potter e il principe mezzosangue), Timothy Spall è anche nel bel western di Ed Harris, Appaloosa e nell'atteso adattamento delle avventure di Alice di Tim Burton, Alice in Wonderland. Dopo la partecipazione al cast del pluripremiato Il discorso del re, lo troviamo nel film di fantascienza Upside down. Lo vedremo poi in Alice attraverso lo specchio (2016), ne La verità negata di Mick Jackson e protagonista del film di Nick Hamm Il viaggio (The Journey), che racconta la fine della guerra civile nell'Irlanda del Nord.