Từ Thứ tài năng ra sao thì người ta chưa thể biết được hết, ông không hề có liệt truyện riêng trong Tam quốc chí, nhưng những lời truyền miệng về ông không thua kém bất cứ một mưu sĩ nào. La Quán Trung ghi rằng: "Ông hiến kế cho Lưu Bị đánh bại Tào Nhân, phá trận đồ Bát môn kim toả, đánh úp chiếm Phàn Thành".

Từ Thứ có tên tự là Nguyên Trực, ban đầu ông đi theo phò tá Lưu Bị.

Trong Tam quốc diễn nghĩa, thoạt đầu Từ Thứ đi theo phò tá Lưu Bị, do có tội bỏ trốn nên lấy tên giả là Đan Phúc.

Ông đã hiến kế cho Lưu Bị đánh bại tướng của Tào Tháo là Tào Nhân, đánh úp chiếm Phàn Thành. Tào Tháo lập mưu bắt mẹ Từ Thứ, dù Từ mẫu không đồng ý cộng tác nhưng Tào Tháo dùng mưu kế của Trình Dục, bắt chước nét chữ của bà để viết thư dụ Từ Thứ.

Từ Thứ tưởng là thư của mẹ gửi nên đành từ biệt Lưu Bị ra đi. Ông nói hết tên tuổi thật của mình và tiến cử Gia Cát Lượng với Lưu Bị, sau đó đi Hứa Xương.

Tam Quốc diễn nghĩa tường thuật việc này trước khi xảy ra trận Đương Dương Tràng Bản mà chính sử nêu. Mẹ Từ Thứ khi thấy con trai đến thì rất tức giận, chửi mắng ông rồi tự vẫn. Từ Thứ biết mình bị lừa, nguyện suốt đời không giúp kế gì cho Tào Tháo.

Vụ việc này được gọi là điển tích "Từ Thứ quy Tào". Sự thực La Quán Trung đã hư cấu 2 tình tiết: Gia Cát Lượng đến với Lưu Bị khi Từ Thứ vẫn chưa sang Tào và mẹ Từ Thứ tự nguyện viết thư cho ông, không cự tuyệt Tào Tháo; thời gian xảy ra việc này sau trận Đương Dương Tràng Bản năm 208.

Tuy nhiên việc Từ Thứ không phục Tào Tháo, không hiến kế gì cho ông ta thì là thật, bởi sau khi sang Ngụy ông không có hoạt động gì nổi bật. Từ Thứ còn xuất hiện một lần nữa trước trận Xích Bích.

Ông biết được Bàng Thống bày kế liên hoàn để lừa Tào Tháo, nhưng ông nhớ lời hứa với Lưu Bị mà không tiết lộ cho Tào Tháo, mà lại theo kế của Bàng Thống bày cho, giả vờ xin Tào Tháo cho về lại phương Bắc để giữ hậu phương. Nhờ đó ông thoát khỏi trận chiến Xích Bích, nơi số lớn quân Tào bị tiêu diệt.

Nếu Từ Thứ chịu lên tiếng vạch mặt Bàng Thống bày kế liên hoàn để lừa Tào Tháo, thì Tào Tháo đã không bị thất bại cay đắng ở Xích Bích.

Theo sử liệu, năm 208, Tào Tháo mang đại quân xuống đánh Kinh Châu. Lưu Biểu qua đời, con là Lưu Tông đầu hàng Tào Tháo. Lưu Bị mang dân sơ tán, bị Tào Tháo đánh bại ở Đương Dương Tràng Bản. Gia quyến Lưu Bị và mẹ Từ Thứ tên là Từ Trắc cũng bị bắt tại đây. Tào Tháo nhờ mẹ Từ Thứ viết thư chiêu dụ con về phía mình. Từ Thứ nhận được thư mẹ bèn từ biệt Lưu Bị sang phục vụ Tào Tháo.

Từ khi sang Tào, Từ Thứ không đóng góp gì đáng kể cho họ Tào. Năm 220, Tào Tháo qua đời, Tào Phi lên thay, cướp ngôi Hán Hiến Đế lập ra nhà Tào Ngụy. Từ Thứ được bổ nhiệm là Hữu trung lang tướng và Ngự sử trung thừa.

Khi Gia Cát Lượng mang quân Bắc phạt đánh Tào Ngụy, nghe tin Từ Thứ vẫn phục vụ chính quyền Tào Ngụy đã than thở về việc nước Ngụy có quá nhiều nhân tài trong khi nước Thục thì có quá ít.

Sau đó Từ Thứ lâm bệnh mất, không rõ năm nào. Ông hoạt động khoảng 40 năm từ cuối thời Đông Hán đến đầu thời Tam quốc.

Từ Thứ có tên tự là Nguyên Trực, là người quận Dĩnh Xuyên. Thời trẻ, ông thích học đánh kiếm. Khoảng những năm 190-193, Từ Thứ cùng bạn là Thạch Thao (tức Thạch Quảng Nguyên) đi về phía nam đến Kinh Châu, kết bạn với Gia Cát Lượng và Bàng Thống.

Trong lịch sử không lưu lại bất cứ một sự tích quân sự nào về Từ Thứ, tuy nhiên có thể kết giao bằng hữu với Gia Cát Lượng, chứng tỏ ông không phải là một thất phu. Chỉ tiếc tài năng của ông ra sao, đến giờ vẫn chưa thể kiểm chứng.