Tom Ploug Olsen var uddannet lærer fra Statsseminariet på Emdrupborg i 1961 og blev senere ansat ved Forsøgsskolen på Emdrupborg. Tom Ploug Olsen rykkede siden videre til et lektorat ved Danmarks Lærerhøjskole, hvor han i 1988 forfremmedes til prorektor. To år senere overtog han rektorposten, hvorfra han - oven på sygdom - blev pensioneret i 2000. Det meste af Tom Ploug Olsens faglige liv handlede i høj grad om skoleforsøg. Han underviste på området, studerede forsøg i Danmark, deltog i Folkeskolens Forsøgsråd og sad i Statens Humanistiske Forskningsråd, hvor han bl.a. tog initiativ til projektet om uddannelsesforskning og skoleforsøg i Danmark. Tom Ploug Olsen viste betydelige strategiske evner, da der i hans rektortid opstod diskussion om institutionens fremtid. I 1992 fik Danmarks Lærerhøjskole såkaldt 'fristyrestatus', og bl.a. Danmarks Pædagoghøjskole og den pædagogiske diplomuddannelse blev knyttet til højskolen. I 2000 besluttede Folketinget at samle aktiviteterne i Danmarks Pædagogiske Universitet.