Timuçin Esen 14 Ağustos 1973 Adana'da doğdu. TED Ankara Koleji mezunu olan Esen, Ankara Üniversitesi Devlet Konservatuvarı Tiyatro Bölümünde iki yıl okuduktan sonra İstanbul Mimar Sinan Üniversitesi Tiyatro Bölümünden mezun oldu. Ankara Hacettepe Devlet Konservatuvarı'nda okurken barlarda çalıp söylemeye başladı.

İtalya ve ABD'de de tiyatro eğitimi almış, Los Angeles'taki California Insitute of the Arts'ta 7 yıl sinema - yönetmenlik üzerine master yapmıştır. Öğrencilik yıllarında "Çıkmaz Sokak" adında orta metrajlı bir film çekmiştir.

Türkiye'ye döndükten sonra, "Gurbet Kadını" dizisinde "Hakkı Ağa" rolüyle gönüllerde taht kuran oyuncu, dizi sonrasında Meltem Cumbul ve Şener Şen'le beraber "Gönül Yarası" adlı sinema filminde rol almıştır. Bu filmdeki rolüyle 42. Antalya Altın Portakal Film Festivali'nde ve SİYAD'da (Sinema Yazarları Derneği) En İyi Yardımcı Erkek Oyuncu ödülünü almıştır.

Sonrasında yönetmenliğini Uğur Yücel'in yaptığı "Yazı Tura" adlı filmde asker rolünü canlandırmıştır. "Hırsız Polis" adlı dizide "Çınar" rolünü canlandırdı.

2006-2008 yılları arasında Melih Cevdet Anday'ın eseri olan "Mikado'nun Çöpleri" isimli tiyatro oyununda rol almıştır. Sanatçı, yönetmenliğini Tolga Örnek'in yaptığı "Labirent" filminde Meltem Cumbul'la tekrar kamera karşısına geçmiştir. Sanatçı bu filmdeki rolüyle 17. Sadri Alışık Sinema ve Tiyatro Oyuncu Ödülleri töreninde Ayhan Işık Özel Ödülü'nü almıştır. Aynı zamanda bu rolüyle Uluslararası Madrid Film Festivali Yabancı Dilde En İyi Erkek Oyuncu dalında aday gösterilmiştir. "Galip Derviş" isimli dizinin jenerik müziğini seslendirmiştir. 2014-2015 yıllarında Gönül İşleri dizisinde "Yılmaz Durmaz" (Deli Yılmaz) karakterine hayat vermiştir. 2016-2017 yılları arasında başrolde oynadığı "Bodrum Masalı" dizisindeki Faryalı karakterini canlandırmıştır.

Çekimlerine 2017 yılında başlanan ve 26 Ekim 2018'de vizyona giren Müslüm filminde, arabesk ve halk müzik sanatçısı Müslüm Gürses'i canlandırmıştır. Sanatçı, bu filmde Müslüm Gürses şarkılarını kendi sesiyle söylemiştir. Bu filme hazırlık sürecinde bağlama ve şan dersleri almıştır. Ayrıca New York'ta bir süre ünlü oyuncu koçu Greta Seacat ile çalışmıştır. Müslüm filmi, 6.185.949 seyirci ile 2018 yılının en çok izlenen filmi olmuştur. Toplamda 37 haftada 6.480.548 seyirci ile buluşmuştur. Filmin soundtrack albümü ("Müslüm Baba" Orijinal Film Müzikleri) DMC etiketiyle satışa sunulmuştur. Timuçin Esen'in filmde seslendirdiği şarkılar müzik listelerinde 1 numaraya kadar yükselmiştir.

Sanatçı, son olarak Hekimoğlu dizisinde Ateş Hekimoğlu adlı doktoru canlandırdı.