Thierry Grosjean, fils du conseiller d'État Carlos Grosjean et de Christiane de Montmollin, est né le [2].
En 1988, il devient propriétaire du château d'Auvernier, succédant à la famille de Montmollin[2]. Il y dirige le domaine viticole attenant[2].
Membre du Parti radical-démocratique, puis du Parti libéral-radical, il est successivement conseiller général à Colombier (1984-1989) et à Auvernier (1989-2006)[3]. Il est élu au Grand Conseil du canton de Neuchâtel en 2009[3]. Une année plus tard, le , il succède à Frédéric Hainard au Conseil d'État neuchâtelois à la suite de la démission de ce dernier et d'une élection partielle[4]. Il obtient 52.7% des suffrages au second tour face à l'écologistePatrick Erard[4]. Il reprend alors le département de l'économie (DEC) dont le siège était laissé vacant par Frédéric Hainard, démissionnaire.
Peu après son élection, il propose la construction d'un téléphérique pour relier le haut et le bas du canton de Neuchâtel[5], un projet qui ne concrétisera pas. Lors des élections cantonales du , il n'est pas réélu au Conseil d'État[6].
