Thoms è conosciuta per il suo ruolo di Mahandra McGinty nello show televisivo Wonderfalls. Ha anche interpretato la parte di Sasha nella versione statunitense della serie TV As IF, che è stata cancellata dopo tre episodi. Nel 2005, è stata aggiunta al cast della CBS Crime drama Cold Case, come il detective della omicidi, Kat Miller. Thoms ha anche fatto apparizioni in Law& Order e The Shield.

Thoms è apparsa in diversi film, in particolare nell’adattamento cinematografico del musical di Broadway Rent in cui interpreta Joanne Jefferson, avvocato e amante di Maureen Johnson (Idina Menzel). Ha assunto il ruolo di Fredi Walker, che ha giocato Joanne nella produzione originale di Broadway di Affitto, ma, all ” età 43, è stato ritenuto troppo vecchio per riprendere il ruolo. Prima di essere lanciato come Joanne, Thoms si era considerata una fan dello show, dopo aver visto a Broadway diverse volte.

È stata descritta nel 2002 Comedy Central film Porn ‘n Chicken e il 2004 film Brother to Brother e La classe Guerriera. Thoms è apparso nella versione cinematografica del 2006 di The Devil Wears Prada come Lily. Thoms ha completato le riprese del film Descent City Lights Pictures insieme a Rent co-protagonisti Wilson Jermaine Heredia e Rosario Dawson e inizierà presto le riprese di Jimmie con i co-protagonisti Vanessa Williams e Brian McKnight. È apparsa in Death Proof di Quentin Tarantino, accanto a Zoë Bell, Rosario Dawson e Mary Elizabeth Winstead.

Thoms ha fatto il suo debutto a Broadway in Drowning Crow di Regina Taylor. Ha anche recitato in diverse produzioni off-Broadway e regionali, tra cui Up Against the Wind (New York Theater Workshop), The Edipus Plays (The Shakespeare Theatre), A Raisin in the Sun (Baltimore CenterStage) Joe Turner Come and Gone (Missouri Rep), The Exonerated (Off Broadway The Culture Project) e The Antigone Project (The Women’s Project). Il 18 luglio 2008, si è unita al cast finale di Rent a partire dal 26 luglio 2008, riprendendo il personaggio di Joanne, sostituendo Merle Dandridge. La performance finale è stata trasformata in un DVD: Rent: Girato dal vivo a Broadway.

Thoms ha ripreso il suo ruolo di Joanne per un’altra produzione di Rent, diretta da Neil Patrick Harris, all’Hollywood Bowl dal 6 all ‘ 8 agosto 2010.

Nell’autunno del 2010 è apparsa nel concert revue For The Record: Quentin Tarantino a Los Angeles, presentato da ROCKLA per Show at Barre. È stato girato dal 12 agosto 2010 al 30 ottobre 2010 e ha anche interpretato Jenna Leigh Green, Autumn Reeser, Ty Taylor e Audra Mae. Da novembre 2010 a gennaio 2011, Thoms ha recitato in Show at Barre For The Record: John Hughes, insieme a Barrett Foa, Von Smith e Ty Taylor. Nel 2011 è apparsa a Show at Barre nella rivista For the Record: Baz Luhrmann, dal 12 febbraio 2011 al 30 giugno 2011, con Jenna Leigh Green, Arielle Jacobs, Tinuke Oyefule e Kate Reinders.

Ha interpretato Et, assistente personale di Diana Prince, in Wonder Woman pilot della NBC.

Thoms ha avuto un ruolo nella versione del 2014 di Annie, interpretando “fake mother” di Annie, un personaggio basato su Lily St. Regis nel musical originale.

Nel 2016, è apparsa nel revival Broadway Tony nominato di Falsettos come Dr. Charlotte.