Kolosi Tamás 1946. március 11-én született polgári családban. Az Eötvös Gimnázium elvégzése után az Eötvös Loránd Tudományegyetem magyar–filozófia–esztétika szakán tanult, majd szociológusként a Társadalomtudományi Intézetben kezdte pályáját. A hetvenes-nyolcvanas években hazai és nemzetközi összehasonlító kutatásokat vezetett, és már fiatalon a társadalmi rétegződés, valamint az egyenlőtlenségek elismert szakértőjévé vált.
Úttörő szerepe volt a többváltozós matematikai statisztikai módszerek magyarországi meghonosításában, kutatásai az empirikus társadalomtudomány módszertani alapjait is formálták.
Tudományos pályája során 1974-ben kandidátusi fokozatot, 1985-ben az MTA doktora címet szerezte meg. Nyolc könyv és több mint száz tanulmány fűződik a nevéhez, 1984–85-ben Darmstadtban tanított, majd az ELTE docense, később egyetemi tanára, 2014-től professor emeritusa lett.
Tudományos és tudományszervezői munkáját 2001-ben Széchenyi-díjjal ismerték el.
1985-ben megalapította a Tárkit, amely a volt szocialista országok első jogilag magánkézben lévő társadalomkutató intézete lett, és amelynek haláláig elnöke maradt. A rendszerváltás után üzleti vállalkozásokba is belekezdett: 1993-ban résztulajdonosa és elnöke lett az egykori állami könyvterjesztőből létrejött Líra és Lant Rt.-nek. Vezetésével a vállalat Magyarország egyik legfontosabb könyvpiaci szereplőjévé nőtt, a mai Líra Könyv Zrt. égisze alatt 85 könyvesbolt és több jelentős kiadói márka működik, köztük a Magvető, az Athenaeum, a Corvina és a General Press.
Az elmúlt években Kolosi Tamás fokozatosan visszavonult az üzleti életből, a cégcsoport operatív irányítását lányának, Kolosi Beátának adta át, de szellemi jelenléte és tanácsai továbbra is meghatározók maradtak. Életútját és gondolkodását a Polgárnak lenni című, 2020-ban megjelent interjúkötet foglalta össze, amelyben a racionalitásra, a függetlenségre és a polgári értékrendre épülő ars poeticáját is megfogalmazta.
Kolosi Tamásnak két gyermeke volt: Kolosi Beátán kívül Kolosi Péter, aki jelenleg az RTL Magyarország tartalomért felelős vezérigazgató-helyettese.