Његов отац је бивши НБА кошаркаш Мајкл Томпсон, освајач два шампионска прстена са Лејкерсима. Томпсон је провео три сезоне на Вашингтон колеџу (2008–2011).[1] Изабран је као 11. пик прве рунде НБА драфта 2011. од стране Голден Стејта.[2]
У сезони 2013/14, Томпсон и саиграч Стеф Кари постављају заједнички НБА рекорд по постигнутим тројкама у сезони са 484,[3] због тога добијају надимак Сплеш брадерс.[4][5] Године 2015. са Ратницима долази до прве НБА титуле од 1975. Са репрезентацијом САД је освојио Светско првенство 2014. у Шпанији и златну медаљу на Олимпијским играма у Рију 2016. године. Дана 23. јануара 2015. године, Томпсон је постигао рекорд каријере са постигнутих 52 поена (11 тројки), у победи над Сакраменто Кингсима од 126-101. На истој утакмици је дао 37 поена у трећој четвртини, што је рекорд свих времена по постигнутим поенима у једној четвртини.[6]