En 2013, Théodore Pellerin obtient son premier contrat à la télévision et décroche le rôle de Sammy Azoulay dans la quotidienne 30 vies, produite par Aetios. Par la suite, il participe à plusieurs productions du petit écran dont La théorie du K.O., 19-2 et la populaire émission jeunesse Med diffusée à Vrak TV pendant cinq ans. Il a d’ailleurs reçu le Prix Gémeaux 2017 pour le meilleur rôle de soutien masculin jeunesse pour son rôle de Sam dans cette série. Théodore est monté pour la première fois sur les planches d’un théâtre professionnel avec la pièce Yen à La Licorne où son jeu lui a valu une nomination pour la meilleure interprétation masculine par l’Association québécoise des critiques de théâtre en 2017. Au cinéma, il joue dans plusieurs courts métrages dont Course Navette (de M. Aubert), Sigismond sans image (de A. Aurtenèche), qui a été présenté au Festival de Canne 2016. Il se fait également dirigé par Philippe Lesage dans Les Démons, André Turpin dans Endorphine, Xavier Dolan dans Juste la fin du monde. Cet acteur perce aussi le marché canadien-anglais et américain en défendant le rôle de Jamie dans Never steady never still, dirigé par Kathleen Hepburn et celui de Sean Terrel dans First Light. Il a également tourné sous la direction de Joel Edgerton dans Boy Erased. En 2018, il fut à l’affiche dans les salles du Québec avec pas moins de quatre films : Isla Blanca, de Jeanne Leblanc, Ailleurs, de Samuel Matteau, Chien de garde, de Sophie Dupuis (pour lequel il remporte l’Iris de la Révélation de l’année) et Genèse, de Philippe Lesage (film pour lequel il se voit couronné de quatre Prix d’interprétation, dont le Bayard du meilleur acteur au Festival de Namur). Théodore est de la distribution de la série Netflix américaine The OA, réalisée par Lunar Mining. C’est à travers le personnage de Cody, aux côtés de Kirsten Dunst, dans la série On Becoming a God in Central Florida, qu’il fera une entrée remarquée à l’international.