Thoms znana jest z roli Mahandry McGinty w serialu telewizyjnym Wonderfalls. Zagrała również rolę Sashy w amerykańskiej wersji serialu „As If”, który został anulowany po trzech odcinkach. W 2005 roku została dodana do obsady serialu kryminalnego CBS „zimna sprawa” jako detektyw z wydziału zabójstw, Kat Miller. Thoms wystąpił również gościnnie w serialu Prawo & Order i tarcza.

Thoms pojawiła się w kilku filmach, w szczególności w filmowej adaptacji broadwayowskiego musicalu Rent, w którym gra Joanne Jefferson, prawniczkę i kochankę Maureen Johnson (Idina Menzel). Przejęła rolę Fredi Walker, która zagrała Joanne w oryginalnej broadwayowskiej produkcji Rent, ale w wieku 43 lat została uznana za zbyt starą, aby powtórzyć tę rolę. Zanim została obsadzona w roli Joanne, Thoms uważała się za fankę serialu, oglądając go kilka razy na Broadwayu.

pojawiła się w 2002 roku w filmie Comedy Central Porn 'N Chicken oraz w 2004 roku w filmach Brother To Brother i The Warrior Class. Thoms pojawił się w 2006 roku w filmie Diabeł ubiera się u Prady jako Lily. Thoms zakończył kręcenie filmu „The City Lights Pictures” wraz z gwiazdami Wilsonem Jermaine Heredią i Rosario Dawsonem. wkrótce rozpocznie się kręcenie Jimmie z gwiazdami Vanessą Williams i Brianem McKnight. Pojawiła się w „Death Proof” Quentina Tarantino u boku Zoë Bell, Rosario Dawson i Mary Elizabeth Winstead.

Thoms zadebiutowała na Broadwayu w tonącej Kruku Reginy Taylor. Wystąpiła również w kilku produkcjach off-broadwayowskich i regionalnych, w tym w up Against the Wind (New York Theater Workshop), The Oedipus Plays (The Shakespeare Theater), a Raisin in the Sun (Baltimore CenterStage) Joe Turnera Come and Gone (Missouri Rep), The Exonerared (Off Broadway 's The Culture Project) I The Antigone Project (The Women’ s Project). 18 lipca 2008 roku dołączyła do ostatecznej obsady Rent od 26 lipca 2008 roku, w której ponownie wcieliła się w postać Joanne, zastępując Merle 'a Dandridge’ a. Finałowy występ został nakręcony na DVD: Rent: Filmed Live on Broadway.

Thoms powtórzyła swoją rolę Joanne w kolejnej produkcji Rent, w reżyserii Neila Patricka Harrisa, w Hollywood Bowl od 6 do 8 sierpnia 2010 roku.

jesienią 2010 roku wystąpiła w rewii koncertowej na płytę: Quentin Tarantino w Los Angeles, prezentowanej przez ROCKLA na koncert w Barre. Serial trwał od 12 sierpnia 2010 do 30 października 2010, w rolach głównych wystąpili Jenna Leigh Green, Autumn Reeser, Ty Taylor i Audra Mae. Od listopada 2010 do stycznia 2011 Thoms wystąpił w programie Barre ’ s for the Record: John Hughes, obok Barretta Foa, Von Smitha i Ty ’ a Taylora. W 2011 roku wystąpiła w rewii „The revue For the Record: Baz Luhrmann”, od 12 lutego 2011 roku do 30 czerwca 2011 roku wraz z Jenną Leigh Green, Arielle Jacobs, Tinuke Oyefule i Kate Reinders.

zagrała Ettę, osobistą asystentkę Diany Prince w serialu NBC „Wonder Woman pilot”.

Thoms miał rolę w wersji Annie z 2014 roku, grając Annie „fałszywą matkę”, postać opartą na Lily St.Regis w oryginalnym musicalu.

w 2016 roku wystąpiła w nominowanym do Tony broadwayowskim revival of Falsettos jako Dr Charlotte.