В свое время Серена Скотт Томас училась в средней школе в Англии, а после переезда с матерью в Америку, - в высшей школе 'Three Day Eventing and Dressage'.
Первые роли Серена сыграла на телевидении. В частности это были небольшие работы в сериалах 'Poirot (Пуаро)' и 'She-Wolf of London (Лондонская волчица)' в самом начале 90-х годов. После - в 1991 году - было участие в фильме 'Let Him Have It (Пусть получит свое)', а затем - еще несколько ролей на телевидении. Самыми известными из них стали работы в телесериалах 'Bermuda Grace (Обаяние Бермуд' (1994), 'Nash Bridges (Детектив Нэш Бриджес)' (1996 - 2001) и 'Buffy the Vampire Slayer (Баффи - истребительница вампиров)' (1997 - 2003).
В 2000 году Серену Скотт Томас пригласили на роль подружки Джеймса Бонда, которого сыграл Пирс Броснан, в знаменитой экранизации новелл Яна Флеминга 'The World Is Not Enough (И целого мира мало)'. Стоить отметить, что Серене в тот момент было тридцать восемь лет, а по сюжету, ни одной подружке Бонда не было и тридцати. Однако актриса прекрасно справилась с ролью.
Последующие роли были уже более значимые. Не считая участия в телесериалах, Серена Скотт Томас снялась в фильмах 'Storm Watch (Хаккер)' (2002), 'Haven (Гавань)' (2004) и 'Hostage (Заложник)' (2005) с Брюсом Уиллисом.
В 1996 году Серена Скотт Томас вышла замуж за адвоката Скотта Дж. Тэппера. В 1997 году у них родилась дочь, Таллула. В 2004 году, супруги расстались.
Сегодня актриса живет в Беверли-Хилз и продолжает сниматься в кино.