Sur le plan international, Pascal Thiébaut se classe troisième du 3 000 m lors des Championnats d'Europe salle 1987 de Liévin (7 min 54 s 03) derrière l'Espagnol José Luis González et l'Allemand Dieter Baumann. Il se classe 21e des Championnats du monde de cross-country 1992 et permet à l'équipe de France de monter sur la deuxième marche du podium de l'épreuve par équipes. Participant à trois Jeux olympiques consécutifs, il est éliminé en demi-finale du 1 500 m en 1984 après avoir battu Sebastian Coe (futur champion olympique) en série, et se classe 11 du 5 000 mètres en 1988 et 13 en 1992.