[1]​[2]​ Thorndike estudió en la Universidad de Wesleyan (Middletown, Connecticut), hasta 1902, y luego estudió historia medieval en la Columbia University, donde se doctoró en 1905, con una tesis sobre "The Place of Magic in the Intellectual History of Europe".

Se trasladó a la Universidad Western Reserve, en 1909, donde permaneció hasta 1924.

La Columbia University le llamó 1924 y allí enseñó hasta su retiro en 1950.

Pero Thorndike continuó publicando diez años más, y en 1957 recibió la medalla George Sarton de la "History of Science Society".

Entre sus libros destaca su monumental trabajo en ocho volúmenes, A History of Magic and Experimental Science (1923–1958).