Han anklagade lord Patten, ordförande för det förtroende som övervakar BBC, för att göra "orättvisa och osanna" anspråk på att inte ha känt till Mark Byfords betalning.
Lord Patten sa att han inte kunde förväntas känna till summan.
Thompson berättade för parlamentsledamöter att förtroendet hade satt honom under "jättelika påtryckningar" för att göra seniora uppsägningar som Mr Byfords.
BBC har kritiserats för att ha betalat 25 miljoner pund (39 miljoner dollar) till 150 avgående chefer - 2 miljoner pund (3,1 miljoner dollar) mer än vad deras kontrakt föreskriver.
Thompson, som nu är verkställande direktör för tidningen New York Times, var en av sju ledande BBC-personer som vittnade för kommittén för offentliga räkenskaper (PAC).
Han tillfrågades om ett lönepaket på 949 000 pund till f.d. vice generaldirektör Byford.
Av David Sillito Arts Korrespondent
En "ganska enformig händelse" som har skadat BBC:s rykte - det var Margaret Hodges dom. Men har vi lärt oss något?
Parlamentsledamöterna verkade acceptera Lord Pattens argument att han verkligen inte kunde förväntas ha ifrågasatt avtal som Mark Byfords 1 miljon pund avlöning med tanke på att det gjordes innan han kom och sades vara inom kontrakt. Mark Thompson verkade övertyga kommittén när han sa att han hade försökt hålla tilliten informerad.
Frågan om varför förtroendet inte hade hängt mer i luften.  Svaret att det inte var deras jobb gick inte bra med några av parlamentsledamöterna. Den tidigare ordföranden Sir Michael Lyons accepterade att de kanske borde ha intresserat sig mer.
Regeringen har tittat med intresse; frågan om hur BBC styrs diskuteras. Debatten om förnyelsen av stadgan för BBC kommer snart att inledas, och i dag kommer den bara att ge tyngd åt en växande debatt om förtroendets framtid.
Han sade att Byfords uppsägning hade inneburit "värde för pengarna" som en del av en större insats för att minska antalet högt betalda chefer och spara omkring 19 miljoner pund per år.
Han sade att han hade trott att han hade "fullständigt stöd" av BBC Trust att försöka göra det inom en mycket kort tidsram.
Utskottets ordförande Margaret Hodge sa att han enligt mr Byfords kontrakt kunde ha blivit betald med 500 000 pund.
Men Thompson sade att han fick nästan dubbelt betalt för att företaget ville att han skulle vara "fullständigt fokuserad" på sitt arbete under de sista månaderna av sin anställning och inte "fruktad över sin framtid och ta samtal från huvudjägare".
Han sade att han hade känt Byford i mer än tre decennier och umgås med honom inte påverkar bedömningen av hans avgångsvederlag.
Frågat av Hodge om BBC hade "förlorat handlingen", svarade Thompson: "Jag tror inte att vi förlorade handlingen."
BBC HR direktör Lucy Adams berättade kommittén företaget försökte "få människor ut ur dörren" med minimala störningar och ingen risk för rättsliga åtgärder - och för att göra det, det var "olyckligt" nödvändigt att betala mer än vad som krävdes enligt avtal.
Tidigare förtroendeordförande Sir Michael Lyons höll med parlamentsledamöterna om att betalningar som Mr Byfords "look eye-watering", tillade att "tydligen är förtroendet skadat" av hela affären.
Men han sade att processen att göra "snabba minskningar i ledningen" var "mycket svårt", tillägger: "Du tycker att vi borde ha gjort det för mindre....
"Priset på det skulle ha varit att det skulle ha tagit längre tid och besparingarna skulle ha varit mindre."
BBC-förvaltare Anthony Fry berättade för PAC att det hade varit "månader och månader av argument" mellan förtroende och BBC: s verkställande utskott om finansiella frågor som lön, förmåner och bonus - även om han medgav att avgångsvederlag inte gavs mycket uppmärksamhet.
"Det blev ett slagfält. Jag fick en tydlig uppfattning... att våra åsikter inte togs med vad jag trodde var allvaret de förtjänade", sade han.
I juli berättade Lord Patten för PAC att han var "chockad och bestört" av omfattningen av utbetalningar och sade att om Thompson skulle kallas inför parlamentsledamöter skulle han vara lika intresserad som de var av att höra varför förtroendet inte hade känt till dem.
Inför sitt framträdande inför utskottet skickade Thompson ett brev till PAC där han skrev att han hade e-post som visade att förtroendemedlemmarna hade godkänt betalningarna.
Sedan sade han personligen till parlamentsledamöterna att Lord Pattens påståenden att han inte kände till dem var "skadliga, orättvisa och vilseledande uttalanden".
Som svar sade Lord Patten att han tog på sig ansvaret för att vilseleda utskottet "mycket starkt" och insisterade på att han hade fått höra att bosättningar för Byford och den tidigare marknadschefen Sharon Baylay var "avtalsbetalningar" som han hade kommit överens om innan han utnämndes.
"Jag är i den position där jag anklagas för att ha vilselett kommittén på något jag inte visste och kunde inte ha förväntats att veta," tillade han.
Förtroendedirektören Nicholas Kroll sa att vice generaldirektörens avgångsvederlag inte ingick i tillitens ansvarsområde.
Men Hodge sade att tillitens uppgift var att "skydda licensavgifternas betalares intressen", och tillade: "Det finns inte en enda person runt bordet som kan förstå varför det inte fanns någon utmaning från dig."
Tidigare ordförande i BBC:s styrelseersättningskommitté Marcus Agius sade att det hade funnits "en hel del oro" inom hans kommitté "om dessa uppsägningar och beloppen".
"Vi utmanade och testade Mark Thompson och efter ihållande debatt blev vi slutligen övertygade om valuta för pengarna", sade han.
Adams bad utskottet om ursäkt för att hon vid utfrågningen i juli inte kände till något e-postmeddelande där hon förklarade att hon faktiskt hade hjälpt till att skriva det.
BBC har nyligen infört ett tak på 150 000 pund för avgångsvederlag.
Adams föreslog att styrelsen skulle ha en övre gräns innan man kom överens om Byfords paket, men hon hade beslutat att det skulle vara "olämpligt att införa denna övre gräns vid den tidpunkten".
Som en sammanfattning av utfrågningen sade Hodge att det hade varit ett "grövligt enande tillfälle som bara kan skada BBC:s ställning och rykte".
Hon sade att kommittén ansåg att bolagsstyrningen var "broke".
Lord Patten berättade för henne att han accepterade att det fanns "en kulturell fråga" kring lönen på BBC "som vi verkligen måste erkänna och be om ursäkt för och ta itu med mycket robust" - men att "försöka få människor att ta itu med att sänka lönerna och minska antalet chefer är en uppförsbacke kamp".
Han avvisade förslag om att ansvaret för styrningen skulle tas från förtroendet och överlämnas till Ofcom, och sade att han hoppades under de kommande åren företaget kunde visa att det befintliga systemet kunde fungera.
De största avgångsvederlagen omfattade:
PAC-mötet i juli följde på offentliggörandet av en rapport där Riksrevisionen kritiserade företaget och sade att storleken på betalningarna äventyrade allmänhetens förtroende.
En talesman för premiärministern sade tidigare att "legitima frågor" hade tagits upp om användningen av licensbetalarnas pengar och borde besvaras.
Ex-BBC generaldirektör Mark Thompson har berättat MPs företaget hade inte "förlorat tomten" när det avtalade en utbetalning på nästan £1m till hans tidigare vicesheriff.