Figlio di Thutmose I e di Mutnofret, una sposa secondaria del padre, divenne erede al trono dopo la morte dei due fratelli maggiori, Amenmose e Wadjmose. Allo scopo di rafforzare i suoi diritti sul trono sposò giovanissimo Hatshepsut sua sorellastra, che era figlia di Thutmose I e della Grande Sposa RealeAhmose: il fatto di essere figlia del Faraone e della Regina d'Egitto, anziché di una sposa secondaria come fu per Thutmose II, conferiva infatti ad Hatshepsut una più piena regalità. Comunque fu un'altra sposa, Iside, a dargli l'erede al trono Thutmose III, mentre da Hatshepsut ebbe la principessa Neferura, che forse divenne una delle mogli di Thutmose III.
La durata del suo regno è controversa. Alcuni autori tendono ad attribuirgli 3 anni di regno invece dei 18 riportati dagli epitomatori di Manetone, peraltro soggetti a frequenti errori cronologici. Lo stesso Manetone si riferisce a Thutmose II chiamandolo Chebron, chiara corruzione greca del nome regale di questo monarca, Aakheperenra ("Grande è l'immagine di Ra.")
Per quanto riguarda le sue imprese militari sappiamo che nel 1º anno di regno dovette affrontare una rivolta nella Nubia, completamente soggiogata da Thutmose I, dove inviò il viceré Seni anziché guidare di persona le truppe (Thutmose doveva infatti essere troppo giovane.)
Le pitture murali della tomba dell'ufficiale Ahmose Pennekhebet (la cui autobiografia, inscritta appunto sui muri della sua sepoltura, è una fonte importante per la storia d'Egitto da Ahmose I a Thutmose III) riportano anche di una spedizione in Medio Oriente contro i nomadi Shasu.
Resti di suoi edifici si trovano ad Elefantina e Karnak oltre che in varie località della Nubia.
Non conosciamo il luogo in cui questo sovrano venne sepolto ai suoi tempi; la tomba KV42, nella Valle dei Re non risulta essere stata completata per l'utilizzo da parte del Sovrano. Anche la mummia di Thutmose II, come molte altre, fu rinvenuta dagli egittologi Maspero e Brugsch, nel 1881, nel nascondiglio di Deir el-Bahari, tomba DB320, dove venne nascosta dai sacerdoti di Amon nel 10º anno (975 a.C. circa) di regno del faraone Siamon per preservarla dai saccheggiatori che nei secoli razziarono la Valle dei Re. La sua mummia fu sbendata da Maspero stesso il 1º luglio 1886, e fin da subito fu notata una certa somiglianza del viso di Thutmose II con quello di suo padre Thutmose I; per il resto, la sua salma fu brutalmente danneggiata dai razziatori in cerca degli amuleti preziosi: il braccio sinistro è rotto, con l'avambraccio separato di netto, il braccio destro troncato all'altezza del gomito, e addome e petto presentano vari colpi di ascia, e pure la gamba destra risulta mozzata. Le analisi su detta mummia hanno rilevato che Thutmose II morì giovane, tra i 25 e 30 anni, di una malattia che lasciò il corpo deperito e ricoperto di chiazze e cicatrici, confermando così, almeno indirettamente, le ipotesi sulla breve durata del suo regno.
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