Родился 28.6.1913 в городе Баку ныне Азербайджанской ССР в семье рабочего. Русский. Член КПСС с 1939. В 1933 окончил Балашовскую школу летчиков ГВФ. Работал летчиком авиапредприятия ГВФ в городе Ташкент.

В Советской Армии с 1942.

В боях Великой Отечественной войны с апреля 1942.

Летчик 750-го авиационного полка (17-я авиационная дивизия, АДД) капитан Тихомолов к августу 1942 совершил 25 боевых вылетов на бомбардировку военно-промышленных центров и важных объектов в глубоком тылу врага.

Звание Героя Советского Союза присвоено 31.12.42.

С 1945 капитан Тихомолов — в запасе. Работал инструктором-летчиком в Главном управлении геодезии и картографии при Совете Министров СССР. Член Союза писателей СССР. Живет в городе Ташкент.

Награжден орденом Ленина, 2 орденами Отечественной войны 1 степени, медалями.