<p style="text-indent:2em;">2003年的《真爱至上》是他第一部在大银幕上上映的作品，他因为之前在电影《Station Jim》中的优秀表现被导演看中，并最终凭借连姆·尼森继子的角色一举成名，还获得了金卫星奖的年轻男演员奖提名 。此后他在BBC改编自Nicky Singer首部儿童小说的电视剧《羽毛男孩》中担任主角，又在捷克工共和国拍摄的好莱坞古装影片《王者之心》中饰演了主角詹姆斯·弗兰科的少年时节 。</p><p style="text-indent:2em;">2005年，他主演的《魔法保姆麦克菲》上映，托马斯出演的是七个孩子中最大的西蒙。在2007年之前，他还在BBC长寿科幻剧集《Doctor Who》中亮相，主演的两部分《Human Nature》《The Family of Blood》分别于2007年5月和6月在BBC播出，此外托马斯还将为迪斯尼频道动画《Phineas and Ferb》中的Ferb配音。</p><p style="text-indent:2em;">2007年托马斯同科林·费尔斯、本·金斯利一起出演《最后的兵团》。</p><p style="text-indent:2em;">2008年3月，17岁的托马斯·桑斯特确定在彼得·杰克逊和斯皮尔伯格执导的动作捕捉电影《丁丁历险记》三部曲中扮演主人公“丁丁” 。</p><p style="text-indent:2em;">2009年，托马斯在约翰·列侬的传记片《无处的男孩》中扮演保罗·麦卡特尼 。<ref>[http://news.mtime.com/2009/02/13/1404464.html 。托马斯·桑斯特将扮演披头士保罗·麦卡特尼],Mtime时光网,2009-2-13</ref></p><p style="text-indent:2em;">2011年，托马斯参演了枪战喜剧片《贝城迪斯科》 。</p><p style="text-indent:2em;">2013年1月，由托马斯·桑斯特主演讲述一名癌症男孩把自己幻想成超级英雄的影片《超级英雄之死》获得第10届爱尔兰电影电视学院奖最佳影片的提名 。同年，他在《权力的游戏》第三季中亮相，饰演玖健·黎德 。</p><p style="text-indent:2em;">2014年9月19日，托马斯·桑斯特参演的科幻冒险电影《移动迷宫》在美国上映，于10月28日登陆中国内地影院 。托马斯·桑斯特在片中饰演的纽特，是第二个被送来迷宫的人，负责保护林间空地的土地与作物 。</p><p style="text-indent:2em;">2018年1月26日，其参演的电影《移动迷宫3：死亡解药》在北美、中国同步上映。</p><p style="text-indent:2em;">2019年，参与配音的动画电影《龙骑士》上映。</p>