O Θανάσης Πολυκανδριώτης έχει αναγνωριστεί διεθνώς ως ένας από τους καλύτερους ερμηνευτές μπουζουκιού, με σημαντικότατο συνθετικό έργο και αναρίθμητες συνεργασίες με όλους τους μεγάλους της ελληνικής δισκογραφίας. Γιος του λαϊκού δάσκαλου Θεόδωρου Πολυκανδριώτη, δεν άργησε να ασχοληθεί με τη μουσική αφού σε ηλικία 8 χρονών πήρε τα πρώτα του μαθήματα κιθάρας. 
Από τη δεκαετία του 1960, όταν έγινε η αποκάλυψη της μουσικής του αξίας στο μπουζούκι και για τα επόμενα χρόνια συμμετείχε στο 90% της ελληνικής δισκογραφίας, με σπουδαίες συνεργασίες και πρώτες εκτελέσεις σε εμβληματικά έργα (Καλδάρας, Σαββόπουλος, Λοΐζος, Πλέσσας, Χατζιδάκις, Θεοδωράκης, Μαμαγκάκης, Πάνου κ.ά.).  
Το 1971 εμφανίσθηκε με τη Νάνα Μούσχουρη και τη Μαρινέλλα στο BBC. Ακολούθησε το κάλεσμα του Μάνου Χατζιδάκι, με τον οποίο συνεργάστηκε ως σολίστ. Το συνθετικό του έργο ξεκίνησε από το 1965 και συνεχίζεται μέχρι σήμερα με περισσότερα από 1.000 τραγούδια. Παράλληλα συνεργάσθηκε με όλους τους μεγάλους τραγουδιστές μας Καζαντζίδη, Διονυσίου, Πάριο, Μαρινέλλα, Βοσκόπουλο, Πουλόπουλο, Γλυκερία, Πλούταρχο, Μαργαρίτη, κ.ά.
Έχει δώσει συναυλίες στα μεγαλύτερα θέατρα της Ευρώπης, της Αμερικής και της Αυστραλίας όπως Albert Hall (Λονδίνο), Opera House (Σύδνεϋ), Kennedy Center, Carnegie Hall (ΗΠΑ), Shanghai Concert Hall (Σαγκάη), Linder Auditorium (Γιοχάνεσμπουργκ) και έχει λάβει μέρος σε μεγάλα διεθνή φεστιβάλ.
To 1993 εμφανίστηκε στο Μέγαρο Μουσικής Αθηνών με την Hungarian Gypsy Orchestra, ερμηνεύοντας δικές του συνθέσεις και σηματοδοτώντας έτσι ένα νέο ξεκίνημα στην καριέρα του. To 1995 ηχογράφησε στη Βουδαπέστη 11 από τους 21 χορούς του Brahmsμε την Failoni Orchestra of the Hungarian State Orchestra. Συνέθεσε το Κοντσέρτο για Μπουζούκι και Ορχήστρα αρ. 1 που παρουσιάστηκε στο Ωδείο Ηρώδου του Αττικού σε συναυλία με την Κρατική Συμφωνική Ορχήστρα της Όπερας της Βουδαπέστης.
Δίδαξε στα ΤΕΙ Ηπείρου στην Άρτα (2001-2003, 2014-15) και διετέλεσε Ειδικός Επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας (2005-2008). Δίδαξε επίσης επί σειρά ετών στο Ωδείο Αθηνών, το Ωδείο του Κολλεγίου Αθηνών-Ψυχικού. Συνέπραξε με τη Συμφωνική Ορχήστρα της Ραδιοτηλεόρασης των Τιράνων στην Όπερα των Τιράνων. Διετέλεσε μόνιμος μπουζουκίστας των Μουσικών Συνόλων της ΕΡΤ (2005-2006). 
O Θανάσης Πολυκανδριώτης είναι συνεργάτης του Ωδείου Φίλιππος Νάκας από το 1996, εποχή κατά την οποία δημιούργησε και δίδαξε τους "Επόμενους", το περίφημο μουσικό σύνολο 47 νέων ερμηνευτών μπουζουκιού που έλαβε μέρος στην τελετή έναρξης των Ολυμπιακών Αγώνων της Αθήνας. Σημαντικές εμφανίσεις με τους "Επόμενους": Συναυλία με τη συμμετοχή της Γλυκερίας στο Μέγαρο Μουσικής Αθηνών (2006), Shanghai Concert Hall υπό την αιγίδα του ΕΟΤ (2008), συναυλία της Μαρινέλλας στο Christmas Theater (2022).
Συνέπραξε στο Ηρώδειο με την Dulce Pontes και τον Paco Pena  (2009), έδωσε συναυλία στο Εθνικό Θέατρο της Αβάνας στην Κούβα (2012), παρουσίασε το Συμφωνικό Κοντσέρτο για μπουζούκι στο Linder Auditorium στο Γιοχάνεσμπουργκ με τη συνοδεία της Richard Cock's Johannesburg Festival Orchestra (2014).
Πραγματοποίησε διημερίδες για το μπουζούκι στο Ίδρυμα Μιχάλης Κακογιάννης (2012, 2014) και σεμινάριo στο Πανεπιστήμιο της Κωνσταντινούπολης (2019). Συνεργάστηκε επίσης δισκογραφικά με τον Alain Lefèvre (2021-Warner Classics).

Έργα του και μέθοδοι που έχει συγγράψει κυκλοφορούν από τις εκδόσεις Φίλιππος Νάκας.  

Είναι ο άνθρωπος που από το 1991 αγωνίστηκε για την αναγνώριση 27 λαϊκών παραδοσιακών οργάνων με κρατικό πτυχίο, μια προσπάθεια που ευοδώθηκε το 2022. Από το 2023 ο Θανάσης Πολυκανδριώτης έχει την ευθύνη της εκπαίδευσης στα όργανα ειδικού ρεπερτορίου της νεοελληνικής λαϊκής αστικής μουσικής Τρίχορδο, Τετράχορδο, Τζουρά, Μπαγλαμά – του τομέα Ελληνικής Παραδοσιακής Μουσικής στο Ωδείο Φίλιππος Νάκας.