Thoms är känd för sin roll som Mahandra McGinty i tv-serien Wonderfalls. Hon spelade också rollen som Sasha i den amerikanska versionen av TV-serien som om, som avbröts efter tre avsnitt. År 2005 lades hon till rollen i CBS-brottsdrama Cold Case, som morddetektiv, Kat Miller. Thoms har också gjort gästspel på Law & Order och skölden.

Thoms har medverkat i flera filmer, framför allt i filmanpassningen av Broadway-musikalen Rent där hon spelar Joanne Jefferson, advokat och älskare av Maureen Johnson (Idina Menzel). Hon tog över rollen från Fredi Walker, som spelade Joanne i den ursprungliga Broadway-produktionen av Rent men, vid 43 års ålder, ansågs för gammal för att återuppta rollen. Innan han spelades som Joanne, Thoms hade ansett sig vara ett fan av showen, efter att ha sett det på Broadway flera gånger.

hon var med i 2002 Comedy Central-filmen Porn ’n Chicken och 2004-filmerna Brother to Brother och The Warrior Class. Thoms dök upp i 2006-filmversionen av Djävulen bär Prada som Lily. Thoms har avslutat inspelningen på City Lights Pictures movie Descent tillsammans med Rent co-stjärnor Wilson Jermaine Heredia och Rosario Dawson och kommer snart att börja filma Jimmie med co-stjärnor Vanessa Williams och Brian McKnight. Hon medverkade i Quentin Tarantinos dödsbevis, tillsammans med Zoubbiabi Bell, Rosario Dawson och Mary Elizabeth Winstead.

Thoms gjorde sin Broadway-debut i Regina Taylors Drowning Crow. Hon har också medverkat i flera Off-Broadway och regionala produktioner, inklusive Up Against the Wind (New York Theatre Workshop), The Oedipus Plays (the Shakespeare Theatre), A Raisin in the Sun (Baltimore CenterStage) Joe Turner ’s Come and Gone (Missouri Rep), The Exonerated (Off Broadway’ s the Culture Project) och The Antigone Project (The Women ’ s Project). Den 18 juli 2008 gick hon med i den sista rollen i Rent från och med den 26 juli 2008 och repriserade karaktären av Joanne och ersatte Merle Dandridge. Den slutliga föreställningen gjordes till en DVD: Rent: Filmed Live på Broadway.

Thoms repriserade sin roll som Joanne för en annan produktion av Rent, regisserad av Neil Patrick Harris, på Hollywood Bowl från 6-8 augusti 2010.

hösten 2010 dök hon upp i konsertrevyn för skivan: Quentin Tarantino i Los Angeles, presenterad av ROCKLA för Show på Barre. Det sprang från 12 augusti 2010 till 30 oktober 2010 och spelade också Jenna Leigh Green, Autumn Reeser, Ty Tayloroch Audra Mae. Från November 2010 till januari 2011 spelade Thoms I Show på Barre ’ s For the Record: John Hughes, tillsammans med Barrett Foa, Von Smith och Ty Taylor. 2011 uppträdde hon på Show at Barre i revyn för skivan: Baz Luhrmann, från 12 februari 2011 till 30 juni 2011, med Jenna Leigh Green, Arielle Jacobs, Tinuke Oyefule och Kate Reinders.

hon spelade Etta, Diana Princes personliga assistent, i NBC: s Wonder Woman pilot.

Thoms hade en roll i 2014-versionen av Annie och spelade Annies ”fake mother”, en karaktär baserad på Lily St.Regis i originalmusikalen.

2016 uppträdde hon i Broadway Tony-nominerad återupplivning av Falsettos som Dr. Charlotte.