Ο Θέμης Πάνου γεννήθηκε στην Κωνσταντινούπολη.

Είναι απόφοιτος της  Δραματικής Σχολής Ε. Χατζίκου και του Τμήματος Θεατρικών Σπουδών του ΕΚΠΑ, καθώς και μέλος της Ευρωπαϊκής και Ελληνικής Ακαδημίας Κινηματογράφου και του ΣΕΗ.

Στο θέατρο ερμήνευσε κεντρικούς ρόλους κλασικού και σύγχρονου ρεπερτορίου σε σκηνοθεσία σημαντικών σκηνοθετών, σε παραγωγές του Εθνικού Θεάτρου και ιδιωτικών θιάσων.

Διακρίσεις: 70ο Φεστιβάλ Κινηματογράφου Βενετίας 2013 – Coppa Volpi, καλύτερης ανδρικής ερμηνείας (Miss Violence, σκην. Α. Αβρανάς), Ελληνική Ακαδημία Κινηματογράφου-βραβείο πρώτου ανδρικού ρόλου (Miss Violence 2014), βραβείο Β΄ ανδρικού ρόλου 2016 (Νοτιάς, σκην. Τ. Μπουλμέτης), τιμητική διάκριση στο 32ο Φεστιβάλ Κινηματογράφου Δράμας (Μια νύχτα μαζί, σκην. Ε. Αστρινάκη).

Δίδαξε το μάθημα της Υποκριτικής στο Τμήμα Θεατρικών Σπουδών ΕΚΠΑ και σε Δραματικές Σχολές.

Έχει εκδώσει τα: Αιφνιδίως και μία επιστροφή, Vita Brevis, ιστορίες για αχρείους, Παραθερισταί με ελαφρά αισθήματα. Έχει μεταφράσει από τα ελληνικά στα τουρκικά τα έργα: Ιχνευτές του Σοφοκλή για την παράσταση σε σκηνοθεσία Δ. Αβδελιώδη στο Φεστιβάλ Σμύρνης τό 2010, Φιάκας του Δ. Μισιτζή. Από τα τουρκικά στα ελληνικά την τριλογία Ο Μίδας τού Güngör Dilmen. Κείμενά του έχουν δημοσιευθεί στα περιοδικά Κινστέρνα, Να ένα Μήλο.