Themístocles de Sampaio Pereira Filho nasceu no estado do Piauí, filho de Themístocles de Sampaio Pereira e Anatália Gonçalves de Sampaio Pereira. Formou-se em Direito pela Universidade Federal do Piauí.
Filiação ao PMDB e primeiros cargos
Themístocles Filho iniciou sua carreira política influenciado pelo pai, sempre filiado ao PMDB. Em 1982, foi eleito vereador de Teresina, capital do estado, embora naquele ano seu pai tenha perdido a eleição para deputado estadual e sua mãe a disputa pela prefeitura de Esperantina.
Deputado estadual e secretário de Justiça
Em 1986, Themístocles Filho foi eleito deputado estadual e, em 1990, teve seu mandato renovado. Ficou na primeira suplência em 1994, mas foi convocado a exercer o mandato e, posteriormente, nomeado secretário de Articulação com os Municípios e, mais tarde, secretário de Justiça durante o primeiro governo de Mão Santa. Retornou a este último cargo após a reeleição do governador.
Reeleições e presidência da Assembleia Legislativa
Themístocles Filho foi reeleito deputado estadual em 1998, 2002, 2006, 2010, 2014 e 2018. Em 2005, foi eleito presidente da Assembleia Legislativa do Piauí e foi reconduzido ao cargo por oito vezes desde então, um recorde desde o fim do Estado Novo em 1945. Durante seu mandato, ampliou o Palácio Petrônio Portela, construiu o prédio anexo que hoje compreende a parte administrativa da Casa, fundou a TV Assembleia do Estado do Piauí, a Rádio Assembleia, o Cine Teatro da Assembleia, a Escola do Legislativo, o Centro Cultural do Dirceu Arcoverde, o Centro Esportivo do Monte Castelo e um Centro de Ensino no Monte Castelo.
Vice-governador do Piauí
Em 2022, Themístocles Filho foi eleito vice-governador do Piauí na chapa de Rafael Fonteles.