Thilo Braun studierte Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit der Vertiefungsrichtung "Information und Automation". Schwerpunkten seines Studiums waren Fahrerassistenzsysteme und Signalverarbeitung. Seine Masterarbeit "Entwicklung einer Kreuzungserkennung mittels künstlicher neuronaler Netze für ein automatisiertes Fahrzeug" schrieb er bereits am FZI.

Seit Oktober 2018 ist er als wissenschaftlicher Mitarbeit im Forschungsbereich Embedded Systems and Sensors Engineering (ESS) tätig und beschäftigt sich mit szenariobasiertem Testen für automatisierte Fahrzeuge.