Terlouw is gebore in Kamperveen, Overijssel en word groot in die Veluwe. Hy was die oudste seun van 'n gesin van vyf, met twee jonger broers en twee susters.
Na hoërskool studeer Terlouw aan die Universiteit van Utrecht, waar hy 'n MSc-graad verwerf in wiskunde en fisika, asook 'n PhD in kernfisika.
Terlouw is ook 'n produktiewe skrywer, en skryf sedert 1970 meer as dertig boeke oor onder meer politiek, wetenskap, asook kinderliteratuur, jong volwasse fiksie en poësie. Sy boek van 1972 wat handel oor die Tweede Wêreldoorlog is as rolprentdraaiboek verwerk, en in 2008 vrygestel onder die titel Winter in Wartime. Terlouw is bekend vir sy vermoëns as 'n onderhandelaar en konsensusbouer. Terlouw lewer steeds kommentaar op politieke aangeleenthede en hou steeds die onderskeiding as die eerste lid van die Demokrate 66-party om as Kommissaris van die Koningin te dien.