Sinh ra và lớn lên trong một gia đình nghèo khó, mồ côi cha từ năm lên 15 tuổi. Tuổi thơ của Trần Ngọc Thái rất cơ cực, không được học hành, phải đi ở đợ cho người hàng xóm để kiếm miếng ăn đỡ đần cho mẹ. Chính từ cuộc sống nghèo khổ đó nên Trần Ngọc Thái sớm đến với cách mạng.
     Cách mạng tháng Tám thành công, Trần Ngọc Thái tròn 18 tuổi. Lứa tuổi trăng tròn đầy nhựa sống, yêu Tổ quốc, chuộng hòa bình, căm ghét lũ cướp nước và bán nước, thích cống hiến tuổi thanh xuân cho sự nghiệp chung của đất nước, anh quyết định từ bỏ cuộc sống làm thuê, tham gia công tác cách mạng ở địa phương. Ngày đầu được phân công nhiệm vụ liên lạc cho Đội tự vệ xã, sau đó làm tiểu đội trưởng tự vệ. Một tiểu đội do đồng chí Trần Ngọc Thái lãnh đạo, chỉ huy đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ, năm 1947 được chính quyền cách mạng công nhận đồng chí là Tiểu đội gương mẫu. Năm 1948, đồng chí được cấp trên chỉ định làm Trung đội trưởng Trung đội chủ lực ở địa phương. Tháng 9.1949 đồng chí vinh dự được kết nạp vào Đảng.
     Tháng 5.1950, khi được bầu tổ trưởng tổ Đảng, phụ trách thư ký hội mẹ chiến sĩ và xây dựng đội thiếu nhi thôn, đồng chí đã xây dựng thôn trở thành thôn điển hình về bình dân học vụ và công tác dân quân, phân đoàn thanh niên gương mẫu, được cấp trên tuyên dương, khen ngợi. Năm 1951, đồng chí tham gia vận động cứu đói, chống đói góp phần tạo điều kiện cho nhiều người vượt qua nỗi khó khăn của cuộc sống. Trong thời gian 1951 - 1952, đồng chí tham gia 3 đợt vận động nhân dân đi dân công phục vụ chiến trường và hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao. Từ năm 1953 - 1954, đồng chí phụ trách đơn vị thanh niên xung phong của xã Thăng Uyên làm nhiệm vụ sửa chữa cầu đường, thông tuyến phục vụ chiến dịch tiến công kẻ địch trên chiến trường.
     Sau Hiệp định Giơ-ne-vơ được ký kết, đồng chí Trần Ngọc Thái tập kết ra miền Bắc. Đến đất Bắc, tháng 5.1955, đồng chí được điều về công tác ở Xưởng X46 và công tác tại Tổ ụ đà thuộc binh chủng Hải quân, Quân đội nhân dân Việt Nam. Lúc đầu, đảm nhận công việc gặp nhiều khó khăn, vừa chưa được đào tạo chuyên môn kỹ thuật chuyên ngành, vừa thiếu thốn phương tiện, thiết bị cần thiết, công việc lại nặng nhọc…, nhưng đồng chí luôn nêu cao tinh thần trách nhiệm, tích cực phấn đấu, toàn tâm, toàn ý đối với công việc. Đồng chí đã cùng đồng đội từng bước vượt qua khó khăn, trở ngại, đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ của đơn vị hải quân đặt ra.
     Xuất thân từ một gia đình có thành phần giai cấp cố nông, trình độ văn hóa chỉ mới thoát nạn mù chữ; nhưng vừa công tác, vừa học tập, với tinh thần nhiệt huyết cách mạng, đồng chí đã trở thành một công nhân kỹ thuật có tay nghề thành thạo, một Tổ trưởng gương mẫu, tháo vát, miệng nói, tay làm. Từ một thanh niên mới biết bơi, nhưng nhiệm vụ được giao phải thường xuyên ngâm mình dưới nước để sửa chữa tàu thuyền, đồng chí đã kiên trì tập bơi, tập lặn, chỉ sau 06 tháng, đồng chí đã biết bơi, biết lặn và làm thành thạo các công việc dưới nước.
     Từ chỗ chỉ biết kê tàu gỗ đơn giản, qua thực tiễn quản lý, sửa chữa tàu vỏ sắt với nhiều kích cỡ phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật cao; đồng chí đã dày công nghiên cứu từng loại tàu, rồi làm giá đỡ đảm bảo chính xác, an toàn tuyệt đối. Không chỉ học kỹ thuật sửa chữa tàu mà còn học kỹ thuật thợ mộc, biết sử dụng và sửa chữa thông thường các loại máy nổ diesel; học cách tính mực nước thủy triều lên xuống để bố trí tàu ra vào ụ thuận lợi. Qua kinh nghiệm thực tế, đồng chí đã nhiều lần hướng dẫn cho các thuyền trưởng thông thuộc địa hình đưa tàu ra vào đảm bảo an toàn. Chỉ mới qua 2 tháng học tại chức phương pháp đọc bản vẽ, nhưng qua thực tế công tác, đồng chí đã có thể đọc và vẽ được những bản vẽ phức tạp. Đồng chí đã kiên trì hướng dẫn nghiệp vụ, giáo dục chính trị, tư tưởng cho các đồng chí cán bộ trẻ yên tâm công tác, yêu ngành, yêu nghề. Đã có 2 tổ trưởng và 4 thợ lành nghề trưởng thành là nhờ có sự giúp đỡ tận tình của đồng chí.
     Đồng chí Trần Ngọc Thái có tinh thần trách nhiệm cao, luôn đặt lợi ích của cách mạng, của Tổ quốc lên trên hết. Mỗi khi gặp khó khăn, không bao giờ đồng chí chịu bó tay mà chịu khó tìm tòi suy nghĩ cách khắc phục, hoàn thành bằng được nhiệm vụ. Đồng chí có 12 sáng kiến được Hội đồng kỹ thuật công nhận, được cấp trên khen thưởng và nhiều nơi áp dụng có hiệu quả cao. Với sáng kiến chữa lại các bệ căn của ụ đà, đồng chí Trần Ngọc Thái đã nâng công suất tàu vào từ một chiếc lên 03 chiếc cùng một lúc. Đồng chí Trần Ngọc Thái còn nghiên cứu sản xuất chiếc cần cẩu vét bùn trong ụ, giảm từ 20 công lao động xuống còn 06 - 07 công.
     Năm 1966, một phân đội hải quân đã chuẩn bị xong, chuẩn bị lên đường làm nhiệm vụ, đồng chí kiểm tra trước khi tàu nhổ neo thì phát hiện còn một lỗ hàn trên thân tàu không đảm bảo cho tàu vận hành, cần hàn lại. Công việc phải làm trong 8 ngày mới hoàn tất và như thế sẽ phá vỡ kế hoạch. Không thể được, bằng mọi cách phải hoàn thành đúng tiến độ, lãnh đạo cấp trên giao cho đồng chí nghiên cứu đưa tàu lên ụ sửa chữa khẩn trương. Nhận nhiệm vụ, đồng chí vận dụng tư duy sáng tạo của mình, bằng cách thiết kế lại đường ray, rồi đưa con tàu có trọng tải 20 tấn vào sửa chữa trong một đêm là hoàn thành, đảm bảo cho phân đội hải quân đi làm nhiệm vụ đúng kế hoạch.
     Ngoài những công việc thường xuyên, đồng chí đã hoàn thành xuất sắc nhiều nhiệm vụ đột xuất, nhất là việc cứu các tàu bị chìm, bị mắc cạn như vụ cứu xà lan chìm giữa sông Tam Bạc đầu năm 1958; vụ tàu 520 bị đắm ở Vạn Hòa; vụ cứu chiếc tàu bị chìm ở Hòn Nẹ, suốt 7 ngày đêm mới trục được tàu về; vụ cứu chiếc tàu bị chìm sâu ở sông Gianh, có lỗ thủng to, đồng chí có sáng kiến dùng tôn mỏng đệm chăn vải xung quanh bít lỗ thủng nên đã trục vớt đưa được tàu về. Trong điều kiện máy bay Mỹ thường xuyên đánh phá, đồng chí đã động viên anh em gắng sức và vận động nhân dân giúp đỡ. Đồng chí tổ chức canh gác máy bay, ngụy trang kỹ nơi làm việc, đào hào giao thông phòng tránh, nên suốt 3 tháng làm việc ở đây địch không phát hiện được, đảm bảo cho đơn vị và nhân dân được an toàn.
     Với cấp bậc là thiếu úy, Tổ trưởng tổ ụ đà, đồng chí Trần Ngọc Thái đã làm việc quên mình, không ngại hy sinh, tất cả cho nhiệm vụ chung của Đảng và dân tộc; đồng chí đã cống hiến và hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ.
     Trong suốt quá trình công tác và chiến đấu, đồng chí Trần Ngọc Thái đã được Đảng và Nhà nước tặng thưởng 01 Huân chương chiến công hạng Ba, 05 năm là chiến sĩ thi đua, 07 năm là lao động tiên tiến, 17 lần được tặng Bằng khen và Giấy khen của các cấp. Đặc biệt, ngày 01.01.1967, đồng chí Trần Ngọc Thái được Chủ tịch nước Việt Nam Dân chủ cộng hòa tặng danh hiệu Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân.