Nacido y educado en Escocia, Tom Vaughan empezó su carrera cuando era un adolescente. Gracias a aparecer en un drama de televisión ganó un dinero con el que se compró una cámara de vídeo para desarrollar a su incipiente interés en el cine. El resto de su adolescencia y primera juventud la pasó haciendo remakes de sus películas favoritas interpretadas por sus amigos y familiares. Después de estudiar drama en la Universidad de Bristol. Vaughan se fue a vivir a Londres y fue productor ejecutivo de cortos. En su primer corto Super Grass Simon Channing Williams hizo de productor ejecutivo, Simon es el productor de Mike Leigh -dicho corto, logró distribución junto con la película de Richard Linklater Jóvenes y desorientados. La película se distribuyó en todos los cines del Reino Unido así como en los Festivales de cine y la compró FILM FOUR para distribuirla en la televisión nacional e internacional.
Junto a la directora de casting Stephanie Duala, Vaughan dirigió un taller de cine en el Holburn Centre for Perfoming Arts de Londres, de donde surgieron las ideas y personajes para su siguiente corto, Box. Una obra diseñada alrededor de una cabina de teléfono durante toda una noche en Londres; el corto llamó la atención a los organizadores de un programa de cortometrajes patrocinado por Levi´s. La primera película de Vaughan la comedia Still Buzzin´ fue la primera rodada bajo esta trama y se pudo ver en todos los festivales alrededor del mundo. También obtuvo un acuerdo de distribución en cines, esta vez proyectada antes de la película de Richard Linklater: Suburbio. Gracias a Still Buzzin´ , la agencia de publicidad St Luke, pidió a Vaughan que les produjera un corto que estaban realizando como parte de una campaña para la BBC Radio 1. El corto resultante, Plotless, también se pudo ver en los cines de todo el Reino Unido y los cuatro anuncios de televisión rodados como parte de la producción le dieron a Vaughan el Creative Circle Award for Best Newcomer. Gracias a este premio triunfó como director de anuncios en el Reino Unido. Fue nombrado por Campaign como uno de los directores más importantes del momento y elegido como parte del elenco de nuevos directores de Saatchi & Saatchi Showcase en Cannes.
Film Four financió enteramente el siguiente corto de Vaughan, Truel, un drama de época basado en un problema de la teoría de juegos. Dejó los anuncios por un tiempo para dirigir dos episodios de la exitosa serie de televisión, Cold Feet . Desde entonces, Vaughan ha sabido mantener el equilibrio entre sus dos carreras como director de anuncios y de series y mini-series de TV. Entre otros proyectos, dirigió una adaptación de cuatro horas -He Knew he was Right- para la BBC - basada en el libro de Anthony Trollope -, e interpretada por Bill Nighy, Anna Massey, Stephen Moore y Laura Fraser.
Su primer largometraje es la comedia sobre el fin de la adolescencia Starter for Ten, basada en el best-seller homónimo de David Nicholl. Situada en un colegio inglés de provincias, en 1985, el elenco de la película está lleno de nuevos talentos británicos como James McAvoy, Rebecca Hall y Dominic Cooper. HBO Films y BBC Films financiaron la película y la produjeron Tom Hanks y Sam Mendes.
Gracias al éxito de Starter for Ten, Vaughan dirigió a Cameron Díaz y Ashton Kutcher en la exitosa comedia What Happens in Vegas. Distribuida en el verano de 2008, la película ha sido un enorme éxito comercial, sumando $220 millones en taquilla a nivel mundial. Los productores de Medidas Extraordinarias llamaron a Vaughan después de haber visto Starter for Ten a principios de 2007 y fue sumado a al proyecto.