Thom profesyonel kariyerine 16 yaşında Network Ten telemovie "Emerald Falls" filminde Vince Colosimo, Georgie Parker ve Catherine McClements ile birlikte oynadığı ilk rolle başladı. İlk gençlik yıllarında ayrıca Akademi Ödülü adayı Stuart Parkyn ile birlikte "Vafadar" ve "The Ground Beneath", "Smith" & "Voyeurnet" adlı dört Avustralya kısa filminde rol aldı. The Ground Beneath" filmindeki rolüyle 2008 AFI Ödülleri'nde aday gösterildi ve 2009 yılında İspanya'da St Kilda Film Festivali, Ourense Film Festivali ve Mas Sorrer Film Festivali'nde En İyi Erkek Oyuncu ödülünü kazandı. 2009 yılında Thom, Dexter Walker rolüyle Home & Away" dizisinin kadrosuna katıldı ve Beneath Hill 60" adlı uzun metrajlı filmde rol aldı. Daha sonra beğenilen televizyon dizisi "Dance Academy" kadrosuna Samuel Lieberman rolüyle katıldı. Thom 2012 yılında Robert Carter draması "Thirst" filminde Hanna Mangan-Lawrence, Myles Pollard ve Victoria Haralabidou ile birlikte rol aldı. Ayrıca ilk Amerikan yapımı olan "Halo 4: Forward Unto Dawn" ile Los Angeles'taki 2017 Streamy Ödülleri'nde En İyi Erkek Oyuncu dalında aday gösterildi. Thom'un ABD'deki bir sonraki başarısı NBC televizyon dizisi "Camp"'ta Kip Wampler rolüyle oldu ve ardından 2016 yılında "Downriver" adlı uzun metrajlı filmde başrol oynamak üzere Avustralya'ya döndü ve burada Cardiff, Galler'de düzenlenen Iris Prize Film Festivali'nde En İyi Erkek Oyuncu ödülünü aldı. Oyunculuğa kısa bir ara verdikten sonra Thom, 2020 yılında Stan Australia'nın merakla beklenen dizisi "Eden"'da Bodie Palmer rolüyle ekranlara geri döndü ve beğenilen TV dizisi "Mr Inbetween"'in 3. Sezonunda konuk oyuncu olarak rol aldı.