Марта Кэри Томас родилась в семье состоятельных родителей 2 января 1857 года в Балтиморе, штат Мэриленд. Еще ребенком она имела четкие представления о самой себе, противоречащие тому «я», которое хотело видеть в ней общество. Как утверждают, Томас говорила так: «Я не собираюсь выходить замуж и преподавать в школе. Нельзя представить ничего хуже той жизни, которой обычно живет молодая леди». После учебы в квакерском пансионе для девочек Марта Томас продолжила обучение в колледже, несмотря на возражения своего отца, который говорил, что это неплохое заведение для девочек из среднего класса, но неподходящее для людей состоятельных. В 1877 году Томас получила в Корнуэлле степень бакалавра гуманитарных наук. Однако ее попытка заниматься в аспирантуре в Институте Джона Хопкинса закончилась неудачей, потому что ей запретили входить в аудиторию. Нимало не обескураженная, Томас со своей «преданной спутницей» Мами Гуин отправились в Европу, где в 1882 году была удостоена звания доктора философии в университете Цюриха.

Вернувшись с Гуин в Соединенные Штаты, Томас стала деканом факультета английского языка в недавно открывшемся женском колледже «Брина Моура». Между тем богатая филантропка по имени Мери Гарриетт влюбилась в Марту. Она пообещала миллионы для колледжа при условии, что Томас станет его директором. В 1894 году в возрасте тридцати семи лет Томас была избрана вторым директором «Брина Моура». В этой должности она проработала двадцать восемь лет.

Рассказ о том, как Томас ухитрялась лавировать, оказывая внимание двум претенденткам — Гуин и Гарриетт, оставил британский философ Бертранд Расселл, посетивший Марту в 1896 году:

«У Томас был колоссальный заряд энергии, вера в культуру, деловитость бизнесмена и глубокое презрение к мужскому полу… В „Брин Моуре“ она была Зевсом, и все трепетали перед ней. Она жила с подругой, мисс Гуин, которая во всех отношениях была полной ее противоположностью… В то время, что мы жили у них, их отношения стали немного обостряться. Госпожа Гуин имела обыкновение уезжать раз в две недели дня на три домой, к семье, и едва она уезжала, тут же появлялась другая леди, мисс Гарриетт, которая исчезала как раз в тот момент, когда должна была вернуться мисс Гуин».

В 1904 году, когда Мами Гуин сбежала с профессором философии, Мери Гарриетт переехала к Томас и стала ее самым близким другом до конца ее дней. Мери умерла в 1915 году. Долгое пребывание Томас в должности директора «Брин Моура» не было безоблачным. Деспотичная и консервативная, Томас активно участвовала в разработке и внедрении программы обучения в колледже. На протяжении долгих лет своей работы Томас нередко вела баталии с преподавательским составом. Однако она твердо придерживалась своих взглядов на то, что в женском колледже должны быть такие же высокие требования, что и в мужском: «Девушки, — писала Марта, — могут учиться, размышлять, составлять конкуренцию мужчинам по самым серьезным аспектам литературы и науки и соображают ничуть не хуже мужчин».    Если сравнивать Томас с Джейн Адамс, то, как пишет историк Лилиан Фэйдерман: «Философские выпады Томас не были демонстрацией того, что женщины могут спасти мир, потому что они отличаются от мужчин, причем в лучшую сторону, она скорее хотела показать, что женщины похожи на мужчин, что они такие же, как мужчины, и в результате заслуживают того, чтобы с ними обращались как с равными».

Томас проявляла живой интерес к образованию женщин в любых его проявлениях. От миллионов Гарриетт Марта смогла выделить средства Медицинской школе имени Джона Хопкинса при условии, что женщин в школу будут принимать наравне с мужчинами. В 1921 году Томас открыла Летнюю школу для работающих в промышленности женщин, где преподавание велось по новой методике общеобразовательных наук, разработанной с учетом обучения работающих горожанок. Томас была подругой Сюзан Б. Энтони. Авторитет Марты в движении за предоставление женщинам избирательного права был необычайно высок. В 1908 году она стала первым президентом Национальной лиги работающих в колледжах женщин, выступающей за равные избирательные права. Особенно после 1920 года Томас активно проводила курс Национальной партии женщин. Она также одной из первых открыто выступала за необходимость внесения в Конституцию Соединенных Штатов поправок, касающихся равноправия.

Томас умерла 2 декабря 1935 года в Филадельфии.

Марта Кэри Томас была одним из основных деятелей в истории американского образования. Помогая становлению женских учебных заведений, Томас предоставила возможность десяткам тысяч женщин среднего класса приобрести знания и умения, необходимые для профессиональной работы. Профессия дала возможность вести независимый образ жизни, который в свою очередь сделал возможным собственный выбор, а это создало условия существования современных лесбиянок. Более того, женские учебные заведения нередко бывали теми убежищами, где лесбиянки могли жить полнокровной жизнью, что приводило в ужас сторонних наблюдателей, порицавших атмосферу этих заведений как рассадник греха. Годы, проведенные в женских учебных заведениях, наряду с системами интеллектуальной и эмоциональной поддержки нередко оказывали серьезное воздействие и полностью меняли жизнь тех женщин, которым посчастливилось учиться в этих учебных заведениях. Если бы в Америке еще до начала второй мировой войны была организована ассоциация лесбиянок, где создавались условия для развития современного общества лесбиянок, то она, несомненно, возникла бы на территориях «Брин Моура», «Маунт Гольока», «Смита и Вассара».