Tūrs Heijerdāls dzimis 1914. gadā Norvēģijas dienvidu piekrastes mazpilsētā Larvīkā. Pēc vispusīgām studijām par Polinēzijas etnogrāfiju un arheoloģiju, Amerikas kontinentu un dienvidaustrumu Āziju, Heijerdāls izvirzīja teoriju, ka Polinēziju apdzīvojuši izceļotāji no Amerikas, nevis no dienvidaustrumu Āzijas, kā tika uzskatīts līdz tam.
Viņa hipotēzi uztvēra vēsi, tādēļ Tūrs Heijerdāls nolēma savu apgalvojumu patiesumu pierādīt ar personīgu piemēru. Šim ceļojumam viņš izgatavoja plostu no balsas koka, kas bija precīza kopija plostiem, kādus Dienvidamerikas indiāņi darinājuši kopš aizvēsturiskiem laikiem. 1947. gadā Tūrs Heijerdāls kopā ar piecu vīru apkalpi uzsāka ceļojumu no Kalao ostas Peru uz Tuamotu salām Polinēzijā, ko mūsdienās pazīst visā pasaulē kā ceļojumu ar „Kon-Tiki”.
Bīstamais ceļojums, kas ilga trīs mēnešus, bija ne vien drosmīgs pasākums, bet arī zinātnisks sasniegums. Grāmata "Klusā okeāna Amerikas indiāņi", ko Tūrs Heijerdāls uzrakstīja pēc šīs ekspedīcijas sniedz apjomīgu materiālu, kas pamato pētnieka teorijas un kalpo kā pierādījums viņa apgalvojumiem. Šajā grāmatā T. Heijerdāls apgalvo, ka pirmie Polinēzijas apdzīvotāji ieradās no Peru ap 500. g.m.ē., un ka jauns ieceļotāju vilnis ieradās no Ziemeļamerikas ziemeļrietumu piekrastes laikā no 1000. līdz 1300. g.m.ē.
Lai savāktu vēl vairāk pierādījumu savām teorijām, 1953. gadā Tūrs Heijerdāls vadīja norvēģu arheoloģisko ekspedīciju uz Galapagu salām. Šajā ekspedīcijā tika iegūti pierādījumi T. Heijerdāla teorijām, proti, Amerikas indiāņu izcelsmes senlietas no inku un pirms inku laika periodiem, līdz šim pirmie šāda veida atradumi.
Vēl pēc trīs gadiem, 1955–1956. gadā, T. Heijerdāls vadīja 25 vīru lielu ekspedīciju uz Lieldienu salām, lai tur veiktu plaša mēroga izrakumus. Lieldienu salu atradumi pierādīja, ka ir pastāvējuši trīs izteiktu kultūru laikmeti, no kuriem otrā laikā radītas slavenās akmens statujas. Izrakumos tika atklātas arī senākas statujas, ļoti līdzīgas dažām, kas atrastas Bolīvijā. Tūra Heijerdāla uzskati par Polinēzijas apdzīvošanas vēsturi un seno kultūru pārceļojumiem šajā reģionā vēl joprojām saista interesi, taču antropologu aprindās dažkārt izpelnījušies asus iebildumus.
1969. gadā Tūrs Heijerdāls atgriezās pie nodoma par Atlantijas okeāna šķērsošanu, vadot pirmo „Ra” ekspedīciju, kuras mērķis bija ļoti līdzīgs kā „Kon-Tiki” ekspedīcijai. Ekspedīcija ar niedru kuģi „Ra”, kas tā nosaukts par godu ēģiptiešu Saules dievam, sākās no Safi Marokā, mēģinot šķērsot Atlantijas okeānu, tādējādi pierādot, ka ar seno ēģiptiešu papirusa kuģiem bija iespējams to veikt.
Tomēr, pārvarējis 5 000 kilometrus, „Ra” sāka sadalīties kļūmīgas konstrukcijas dēļ. Ceļojumu nācās pārtraukt. „Ra II” ekspedīcija, pirmās atkārtojums, ko uzsāka gadu vēlāk, bija veiksmīga, un tās dalībnieki pēc divus mēnešus ilga ceļojuma, pieveicot 6100 kilometrus, sasniedza Barbadosu. „Ra II” ekspedīcija pierādīja, ka tādi kuģi kā „Ra” aizvēsturiskos laikos ar Kanāriju straumes palīdzību varēja šķērsot Atlantijas okeānu.
1977. gadā Tūrs Heijerdāls devās vēl vienā ceļojumā ar niedru kuģi, šoreiz lai pārbaudītu teorijas par seno civilizāciju kuģošanas ceļiem okeānā. „Tigris” ekspedīcijas mērķis bija apzināt tirdzniecības ceļus okeānā, kā arī šumeru kultūras Mezopotāmijā kontaktus ar virkni citu seno kultūru centriem Vidējos austrumos, ziemeļaustrumu Āfrikā un tagadējā Pakistānā apmēram 3. gadu tūkstotī p.m.ē.
Pēc „Tigris” ekspedīcijas Tūrs Heijerdāls iesaistījās Maldivu salu Indijas okeānā agrīnās vēstures izpētē. Turklāt Tenerifē, Kanāriju salās viņš atklāja pret sauli vērstu piramīdu, kas varētu būt no Kanāriju salu pamatiedzīvotāju guanču laikiem. Tūrs Heijerdāls arī vadīja plaša mēroga arheoloģiskos izrakumus milzīgā teritorijā Tukumē, Peru, kur tika atklātas 26 Andu piramīdas.
Tūrs Heijerdāls miris 2002. gada 18. aprīlī 87 gadu vecumā.