Thoát Thoát từ nhỏ đã được nuôi dưỡng trong nhà người cậu Bá Nhan, đại quyền thần trong triều đình Nguyên Huệ Tông. Thầy học của ông là Ngô Trực Phương người Phố Giang. Năm Nguyên Thống thứ 2 thời Nguyên Huệ Tông (tức năm 1334) Thoát Thoát nhậm chức ngự sử đại phu. Trong thời gian này, trung thư hữu thừa tướng của triều đình là Bá Nhan lạm dụng quyền hành khiến vua Huệ Tông phải mật thư nhờ Thoát Thoát lập kế lật đổ ông cậu. Tới năm 1340 thì Bá Nhan bị mất quyền lực, người thay thế vào vị trí này một năm sau đó chính là Thoát Thoát. Năm Chí Chính thứ 3 (1343) Thoát Thoát đứng ra chủ biên soạn 3 bộ sử chính thống là Tống sử (宋史), Liêu sử (辽史) và Kim sử (金史). Trước đó một số học giả người Hán cho rằng hoàng gia nhà Liêu xuất thân từ các bộ tộc du mục vì vậy bộ Liêu sử không xứng đáng góp mặt trong danh sách các bộ sử chính thống của Trung Quốc, chỉ tới khi Thoát Thoát đảm nhận vai trò ngự sử đại phu ông mới quyết định đối xử ngang hàng cả ba triều đại Liêu, Kim và Tống.[1] Ba bộ sách này được hoàn thành trong thời gian rất ngắn khiến cho các học giả người Hán sau này chỉ trích Thoát Thoát về độ chân thực của cả ba bộ sử chính thống mà ông chủ biên,[1] đặc biệt bộ Liêu sử chỉ được soạn trong duy nhất một năm vì vậy nó bị coi là có chất lượng soạn và độ tin cậy kém hơn so với các bộ sử chính thống khác.[1]

Năm 1344 Thoát Thoát cáo bệnh từ chức nhưng tới năm 1349 thì ông quay lại triều đình vì chính sự nhà Nguyên đã bắt đầu trở nên rối loạn. Để đối phó với tình hình ông cho phát hành một loại tiền mới lấy tên "Chí Chính giao sao" (至正交鈔) đồng thời phái Giả Lỗ đi trị thủy Hoàng Hà. Hành động này của Thoát Thoát đã lấy được lòng của nạn dân trận lụt Hoàng Hà.

Năm 1352 Thoát Thoát đích thân cầm quân Nguyên đi đánh dẹp cuộc nổi dậy của Hồng Cân quân ở Từ Châu. Chiến dịch thành công, Thoát Thoát được phong chức Thái sư. Đến năm 1354, ông tiếp tục được cử đi đánh dẹp cuộc nổi dậy của Trương Sĩ Thành ở Cao Bưu, Giang Tô. Chiến sự bất lợi công thêm sự dèm pha trong triều đình khiến Thoát Thoát bị cách hết mọi chức vụ và đày đi Vân Nam. Sau đó quan Trung thư bình chương chính sự là Cáp Ma (哈麻) giả truyền chiếu lệnh buộc ông tự vẫn. Tới năm 1362 thì Thoát Thoát mới được phục hồi danh dự, tuy nhiên cái chết của ông đã phá bỏ mọi nỗ lực củng cố triều đình của Thoát Thoát và cũng đánh dấu sự sụp đổ không thể tránh khỏi của nhà Nguyên.