Son installation en Guyenne fut l’occasion de rencontrer parmi les esprits les plus brillants de son époque dont Montaigne. C'est là qu’il fit aussi connaissance d’Henri de Navarre, futur Henri IV.
A la demande de sa famille, il abandonna la carrière ecclésiastique pour devenir maître des requêtes au Parlement de Paris en 1585, puis conseiller d'État en 1588.
A partir de ce moment, Jacques-Auguste de Thou rentra dans l’histoire comme brillant magistrat mais aussi comme historien, poète et voix essentielle du gallicanisme sous Henri IV. Ces tendances étaient celles d’un catholicisme modéré et gallican.
A la mort d’Henri III, il se rallia tout naturellement d’Henri IV qui, en 1593, le nomma grand maître de la Librairie du Roi en remplacement de Jacques Amyot. Chargé de nombreuses missions diplomatiques, il prit également une part importante aux conférences de Suresnes, qui préparèrent l'entrée d'Henri IV dans Paris le 22 mai 1594, ainsi qu'à la rédaction de l’Edit de Nantes qu’il eut la satisfaction d’enregistrer en tant que président du parlement de Paris, charge qu’il occupait depuis 1595.
Auteur de plusieurs recueils de poésies latines (Metaphrasis poetica librorum aliquot sacrorum, 1588 ; Poemata sacra, 1599), c'est aux nombreux volumes de son Histoire universelle, publiés de 1604 à 1625, qu'il doit sa réputation d'écrivain. Cette monumentale Histoire de son temps, portant sur les années 1543 à 1607, fut traduite du latin en français en 1734.
Rédigé dans un souci de réconciliation nationale, le succès de l’ouvrage fut autant dû à la masse d'informations rassemblées que par le souci de l’auteur d’être le plus impartial possible dans un style simple et dépouillé et ce, malgré quelques erreurs d’appréciation. Il y attaquait aussi les excès du clergé catholique et observait vis-à-vis des protestants une attitude compréhensive. L’Eglise n’apprécia pas et l’ouvrage fut mis à l’index en 1609.
Après la mort d’Henri IV, il n’obtint pas la charge de premier président, qui lui avait été promise qui fut offerte en 1611 au très catholique Nicolas de Verdun. Dépité, il dut se contenter d'une place au Conseil des Finances.
Néanmoins, pendant la régence de Marie de Médicis, il participa aux négociations du traité de Sainte-Menehould (1614) et de Loudun (1616). Jusqu’au bout, il se servit de son influence dans les conseils royaux pour soutenir le gallicanisme. Il réussit à éviter l'application des traités tridentins en France ce qui lui attira l'hostilité de la papauté.
Brillant magistrat, une des principales têtes du parti des « politiques » soucieux de mettre un terme aux dissidences religieuses par le rétablissement de l'autorité royale, son œuvre contribua à congédier les savoirs majeurs dont la Renaissance avait hérité : la théologie dogmatique et la science du droit.
Le prestige de sa monumentale Histoire universelle fonda un espace littéraire européen : sans elle, la littérature n'aurait pu conquérir les pouvoirs qui furent les siens sous le ministère de Richelieu, ni la monarchie la pratique absolutiste de son exercice.