Il est notamment connu par ses reportages de photos en couleur au style caractéristique, publiés dans les magazines Stern et GEO, et aussi pour ses photos de la destruction World Trade Center, à la suite des attentats du 11 septembre 2001.
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Après avoir étudié l'histoire de l'art et l'architecture, Thomas Hoepker commence à s'intéresser à la photographie à la fin des années 1950. Il est engagé comme photographe, en 1960, par le Münchner Illustrierte. Il rejoint l'équipe du magazine Stern en 1964.
De 1978 à 1981, il est directeur de la photographie de l'édition américaine du magazine GEO, et de 1987 à 1989 il travaille comme directeur artistique de Stern à Hambourg.
En 1989, il devient membre de l'Agence Magnum, qui distribuait déjà son travail depuis 1964.
Thomas Hoepker ne se considère pas comme un artiste, il déclare :
« Je ne suis pas un artiste. Je suis un faiseur d'images. »