Thuso Mbedu è nata a Pietermaritzburg ed è stata cresciuta dalla nonna dopo la morte dei genitori. Dopo la laurea in Physical Theatre e Performing Arts Management all'Università del Witwatersrand, Mbedu si è trasferita negli Stati Uniti, dove ha frequentato lo Stella Adler Studio of Acting a New York.
Nel 2016 entra a far parte del cast della serie televisiva Is'Thunzi, ricevendo due candidature all'International Emmy Award alla miglior attrice per la soap opera. Mbedu viene riconosciuta con il South African Film and Television Awards come miglior attrice drammatica nel 2017.
Nel 2021 ha fatto il suo debutto internazionale come protagonista della serie The Underground Railroad diretta da Barry Jenkins. La serie, nominata a sette Emmy Awards, fa ottenere all'attrice diverse candidature, tra cui come miglior attrice ai Black Reel Awards.
Nel 2022 recita insieme a Viola Davis in The Woman King, film storico diretto da Gina Prince-Bythewood.