Thune vokste opp som odelsgutt på en gård i Fagernes. Hans far var bussjåfør, mens moren styrte hønseriet og kyllingproduksjonen på gården. Han vokste opp med tre eldre søstre og en yngre bror. Han forlot Valdres som 16-åring og livnærte seg som musiker, spikerselger og glasskjærer i Årdal før han gikk handelsskolen og ble klesselger i en butikk på Gjøvik. I tenårene var han også i en periode med i et rockeband. På midten av 1970-tallet begynte han på Politiskolen hvor han ble uteksaminert i 1977. Han begynte som politiaspirant i Tromsø i 1975 og i 1979 ble han ansatt i Kripos. Under tiden i Kripos var han involvert i etterforskningen av de fleste store drapssakene i Norge på 1980- og begynnelsen av 90-tallet. Han ble rikskjent i 1992 etter at han brukte ferien sin fra Kripos til å finne og avsløre drapsmannen i Anne Kristin-saken på Fuerteventura i Spania.