Тьяго Мотта родился в Бразилии 28 августа 1982 года.  Несмотря на то, что он родился в самой футбольной стране Южной Америки, Мотта начал свою профессиональную карьеру в "Барселоне Б". За основную команду каталонского клуба он дебютировал в 2001 году в матче против "Мальорки".

С каждым годом Мотта всё чаще появлялся на поле и становился одним из ключевых игроков "Барселоны", но многочисленные травмы мешали Тьяго постоянно играть на высоком уровне. В итоге, в 2007 году Мотта был продан в мадридский "Атлетико" всего за два миллиона евро. За "матрасников" он сыграл лишь шесть матчей, вновь пропустив большую часть сезона из-за травм. Спустя год мадридцы отказались продлевать контракт с Моттой, и тот оказался  в "Дженоа". Ко всеобщему удивлению, Тьяго показывал великолепную игру, и уже через год вместе со своим партнёром Диего Милито отправился в миланский "Интер", с которым стал чемпионом и выиграл Лигу Чемпионов.

В 2012 году Мотта перешёл в "Пари Сен-Жермен, подписав контракт на три с половиной года.

Международная карьера Мотты складывалась крайне интересно, в 2003 году он выступал за сборную Бразилии на Золотом Кубке КОНКАКАФ. После переезда в Европу и получения итальянского гражданства он принял решение выступать за сборную Италии. В 2011 году он дебютировал за "Скуадру Адзурру" в товарищеском матче против Германии. Кроме того, Мотта оказался в заявке на ЕВРО-2012.