Americano, ufficiale al servizio dell'armata inglese durante la guerra d'indipendenza americana, Thompson si trasferì successivamente in Europa dove per diversi anni fu al servizio del governo bavarese. Nel 1791, per la sua opera in Baviera, fu nominato Conte. Nel 1799, tornato in Inghilterra, dove nel 1781 era stato eletto membro della Royal Society di Londra, fondò con Joseph Banks (1743-1820) la Royal Institution. All'inizio dell'Ottocento si stabilì definitivamente in Francia, dove sposò la vedova di Lavoisier. Le sue ricerche le più importanti furono dedicate al calore: Rumford contribuì a demolire la teoria del flogisto, e fu il primo a dimostrare che il calore non era un fluido ma una forma di "movimento". Studiò inoltre la trasmissione del calore nei fluidi e la loro espansione. Il suo nome è anche legato a vari strumenti (termometro differenziale, fotometro) e invenzioni originali: migliorò la costruzione dei camini domestici e delle stufe da cucina. Fu tra l'altro uno dei sostenitori dell'introduzione della patata in Europa. La medaglia che porta il suo nome, da lui istituita nel 1796, è ancora oggi una delle più prestigiose onorificenze scientifiche.