Mike Thurmeier étudie au Archbishop M.C. O'Neill High School de Regina au Canada.

Puis il intègre la société américaine Blue Sky Studios spécialisée dans l'animation, au sein de laquelle il planche notamment sur des effets spéciaux de FIGHT CLUB de David Fincher (1999) et d'un épisode de la série LES SOPRANO (2000).

Associée à la firme 20th Century Fox Animation, Blue Sky le mène à collaborer comme chef animateur et scénariste additionnel à L'ÂGE DE GLACE de Chris Wedge & Saldanha (2002), ainsi qu'au court métrage GONE NUTTY (Saldanha, 2002), tous deux nommés à l'Oscar (meilleur long et court métrage d'animation).

Il devient un animateur superviseur prisé des blockbusters Fox, avec ROBOTS (Wedge & Saldanha), L'ÂGE DE GLACE 2 (Saldanha, 2006) et HORTON (Steve Martino, 2008).

Figure clé de la saga L'ÂGE DE GLACE, il réalise en tandem avec Chris Renaud (MOI, MOCHE ET MÉCHANT, LE LORAX) le court métrage NO TIME FOR NUTS (2006), nommé à l'Oscar du meilleur court métrage d'animation.

Puis il cosigne le diptyque SCRAT'S CONTINENTAL CRACK-UP (2010-2011) avec Steve Martino, toujours autour des mésaventures délicieusement catastrophiques de l'écureuil obsédé par un gland.

Il passe à la coréalisation de long métrage pour L'ÂGE DE GLACE 3, LE TEMPS DES DINOSAURES (2009) avec Saldanha, que va suivre L'ÂGE DE GLACE 4, LA DÉRIVE DES CONTINENTS (2012) avec Martino, dix ans après le premier volet de la franchise triomphale.

Les animaux préhistoriques y errent toujours, de grands espaces en banquises, livrés à des situations et rencontres délirantes.