Η Λητώ Θώμου γεννήθηκε στην Αθήνα. Άρχισε μαθήματα πιάνου στα έξι της χρόνια και στα δεκαεπτά της αποφοίτησε από το Εθνικό Ωδείο (τάξη Μ. Μαυρίκου) με Α’ Βραβείο και Αριστείο εξαιρετικής επίδοσης.
Συνέχισε τις σπουδές της με τους Constantin Ganev και Julia Ganeva στη Σόφια της Βουλγαρίας και με την Germaine Mounier στη Ecole Normale de Musique, στο Παρίσι απ’ όπου αποφοίτησε με το Diplome Superieur d’Execution de Piano με την ανώτατη διάκριση.
Δάσκαλοί της υπήρξαν, οι Alexander Jenner και Rudolph Kehrer στην Ακαδημία της Βιέννης, Jenny Jacharieva, Achilles delle Vigne και Ralph Nattkemper στις Βρυξέλλες, και άλλοι, στη θερινή Ακαδημία του Salzburg.
Βραβεύτηκε στους διεθνείς διαγωνισμούς πιάνου Concorso Pianistico Giovani Pianisti (στη Μαρσάλα, Ιταλία), Albert Roussel (στη Σόφια) και Guilde (στο Παρίσι), καθώς και στον πανελλήνιο διαγωνισμό Χ.Ο.Ν. στην Αθήνα.
Έχει εμφανιστεί ως σολίστ συμπράττοντας με ορχήστρες, σε συναυλίες μουσικής δωματίου και ατομικά ρεσιτάλ σε πολλές χώρες της Ευρώπης (Ελλάδα, Ιταλία, Γαλλία, Βέλγιο, Βουλγαρία, Ουκρανία) αποσπώντας πάντα πολύ καλές κριτικές.
Έχει ηχογραφήσει για την Ελληνική, τη Βουλγαρική, την Ουκρανική Ραδιοτηλεόραση, καθώς και για το Ραδιόφωνο του Βατικανού.
Στο ρεπερτόριό της ανήκουν, εκτός από τα αριστουργήματα της κλασικής περιόδου, και έργα σύγχρονων συνθετών, ξένων και Ελλήνων, πολλά από τα οποία έχει παρουσιάσει σε πρώτη παγκόσμια εκτέλεση. Στο πλαίσιο αυτό έχει συνεργαστεί με το μουσικό σύνολο ‘Σκαλκώτας’, με την Ένωση Ελλήνων Μουσουργών, με την Ορχήστρα των Χρωμάτων και με την Καμεράτα - Ορχήστρα των Φίλων της Μουσικής.
Είναι καθηγήτρια στο Ωδείο Φίλιππος Νάκας.