Theodor a fost fiul legitim al sebastocratorului Ioan Dukas și al nobilei bizantine Zoe Doukaina. Prin aceasta, era văr primar cu împărații din dinastia Anghelos, Isaac al II-lea și Alexios al III-lea, și frate vitreg cu întemeietorul principatului Epirului în urma evenimentelor Cruciadei a patra, Mihail I Comnen Dukas.