2006年，同舞蹈学校一起参加表演时，他被Lynne Page相中，期间经历了8次甄选和两年训练。

2008年6月28日，在音乐剧《跳出我天地》中饰演主角Billy的好友Michael，完成了他的舞台首秀  。9月，汤姆·赫兰德在一档新闻节目中接受了第一次电视采访。2009年，电视台为他特别准备了名为“The Feel Good Factor”的电视节目。

2010年3月8日，为纪念音乐剧《跳出我天地》5周年，汤姆·赫兰德受邀到唐宁街10号会见时任英国首相戈登·布朗，汤姆·赫兰德还被选为3月31日举办的五周年特别演出的主演  。

2012年10月11日，汤姆·赫兰德与娜奥米·沃茨、伊万·麦格雷戈联合出演的电影《海啸奇迹》在西班牙院线上映  ，凭借该片获得了第84届美国国家评论协会奖最具突破男演员奖  ，并提名第18届美国广播影评人协会奖最佳青年演员奖  。

2013年9月2日，与汤姆·哈迪、安德鲁·斯科特联合出演的电影《洛克》在威尼斯电影节上映  ；9月10日，与西尔莎·罗南联合出演的电影《我的生存之道》在多伦多国际电影节上映，在片中饰演女主的表弟Isaac  。

2015年1月，出演的六集电视迷你剧《狼厅》在BBC播出，他在剧中饰演格雷戈里·克伦威尔  。4月23日，汤姆·赫兰德成为“蜘蛛侠”的首批候选人  。6月，索尼和漫威宣布，汤姆·赫兰德成为“蜘蛛侠”彼得·帕克的扮演者  。12月11日，与克里斯·海姆斯沃斯合作出演的电影《海洋深处》在美国上映，他在片中饰演少年尼克森  。

2016年5月6日，参演的科幻电影《美国队长3：内战》在美国上映  。8月12日，与乔尔·金纳曼合作出演的电影《凛冬边缘》在美国上映  。10月15日，与查理·汉纳姆、西耶娜·米勒合作出演的电影《迷失Z城》在纽约电影节首映  。

2017年7月7日，与小罗伯特·唐尼、迈克尔·基顿联合主演的电影《蜘蛛侠：英雄归来》在北美上映  。8月11日，与理查德·阿米蒂奇、乔·博恩瑟联合出演的电影《朝圣》在美国上映  。9月9日，与本尼迪克特·康伯巴奇、迈克尔·珊农合作出演的电影《电力之战》在多伦多国际电影节首映，他在片中饰演爱迪生的助手塞缪尔·英萨尔  。

2018年4月27日，参演的科幻电影《复仇者联盟3：无限战争》在北美上映，他在片中饰演蜘蛛侠彼得·帕克  。

2019年4月24日，主演的科幻电影《复仇者联盟4：终局之战》在中国上映  。6月28日，与杰克·吉伦哈尔、赞达亚·科尔曼合作主演的电影《蜘蛛侠：英雄远征》在中国上映  。同年，凭借影片《蜘蛛侠：英雄远征》获得青少年选择奖最佳夏日电影男演员奖  。同年，为动画电影《变身特工》配音  。

2020年，为动画电影《1/2的魔法》配音  。同年，为电影《多力特的奇幻冒险》配音  。9月16日，与罗伯特·帕丁森、比尔·斯卡斯加德、塞巴斯蒂安·斯坦等主演的电影《神弃之地》在Netflix上线  。

2021年2月26日，主演由罗素兄弟执导的电影《谢里》在北美院线上映   。3月5日，主演的电影《混沌行走》在北美上映  ；8月27日，在中国内地上映  。

2021年12月17日，主演的电影《蜘蛛侠：英雄无归》在北美上映  。