在高中毕业后，以赛亚·托马斯进入华盛顿大学，代表华盛顿大学参加NCAA联赛。
2008-09赛季，以赛亚·托马斯代表华盛顿大学出战35场比赛，场均28.4分钟，得到15.5分、3.0篮板和2.6助攻。
2009-10赛季，以赛亚·托马斯代表华盛顿大学出战35场比赛，场均31.1分钟，得到16.9分、3.9篮板和3.2助攻，入选太平洋十校联盟（PAC-10）最佳阵容一队。
2010-11赛季，以赛亚·托马斯代表华盛顿大学出战35场比赛，场均31.9分钟，得到16.8分、3.5篮板和6.1助攻，再次入选太平洋十校联盟最佳阵容一队。在太平洋十校联盟锦标赛决赛中，以赛亚·托马斯得到28分并且命中压哨绝杀，带领华盛顿大学击败亚利桑那大学，获得太平洋十校联盟冠军。
2011年3月31日，以赛亚·托马斯决定提前结束大学生涯，正式宣布参加NBA选秀。
大学生涯，以赛亚·托马斯为华盛顿大学效力三个赛季，共出战105场比赛，场均30.4分钟，得到16.4分、3.5篮板和4.0助攻。
2018年2月18日，华盛顿大学为以赛亚·托马斯的2号球衣举行了球衣退役仪式。
国王时期
2011年NBA选秀，以赛亚·托马斯在第二轮总第60顺位被萨克拉门托国王队选中。
2011年12月27日，在国王队以100-91战胜洛杉矶湖人队的比赛中，以赛亚·托马斯完成个人NBA职业生涯首秀，替补出场13分钟，得到5分、2篮板和2助攻。
2012年3月2日，NBA官方公布了2月份东西部最佳新秀的人选，以赛亚·托马斯当选西部月最佳新秀。4月3日，NBA官网公布了3月东西部最佳新秀奖的人选，以赛亚·托马斯蝉联西部月最佳新秀。5月23日，NBA官方公布2011-12赛季最佳新秀阵容名单，以赛亚·托马斯入选最佳新秀阵容第二阵容。
2011-12赛季，以赛亚·托马斯代表国王队出战65场，场均25.5分钟，得到11.5分、2.5篮板和4.1助攻。
2013年1月13日，在国王队99-128负于迈阿密热火队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场33分钟，得到34分、2篮板和5助攻，职业个人生涯单场得分新高，其中在第三节得到21分。2月8日，以赛亚·托马斯入选2013年NBA全明星新秀赛。2月16日，在NBA全明星新秀赛中，巴克利队以163-135战胜奥尼尔队，以赛亚·托马斯替补出场21分钟，得到18分、5篮板和10助攻。
2012-13赛季，以赛亚·托马斯代表国王队出战79场，场均26.9分钟，得到13.9分、2.1篮板和4.0助攻。
2013年11月20日，在国王队以107-104战胜太阳队的比赛中，以赛亚·托马斯替补出场25分钟，得到19分、3助攻和2抢断，成为国王队历史上首位能够完成连续第10场比赛替补上场得分上双球员。
2014年1月20日，在国王队以93-108负于俄克拉荷马城雷霆队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场39分钟，得到38分、1篮板和6助攻，刷新个人职业生涯单场得分新高。1月25日，在国王以111-116负于印第安纳步行者队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场43分钟，得到38分、3篮板和6助攻，追平个人职业生涯单场得分新高。3月19日，在国王队以117-111战胜奇才队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场43分钟，得到24分、11篮板和10助攻，个人职业生涯首次收获三双。
2013-14赛季，以赛亚·托马斯代表国王队出战72场，场均34.7分钟，得到20.3分、3.0篮板和6.3助攻。
太阳时期
2014年7月12日，菲尼克斯太阳队以先签后换的形式从国王队交易得到以塞亚·托马斯。
2014年10月23日，在太阳队以119-109战胜湖人队的比赛中，以赛亚·托马斯替补出场20分钟，得到23分、1篮板和3助攻，完成太阳队生涯首秀。
2015年2月6日，NBA官方公布2015年全明星技巧挑战赛名单，以塞亚·托马斯入选。
2014-15赛季，以赛亚·托马斯代表太阳队出战46场，场均25.7分钟，得到15.2分、2.4篮板和3.7助攻。
凯尔特人时期
2015年2月20日，波士顿凯尔特人队从太阳队交易得到以赛亚·托马斯。
2015年2月23日，在凯尔特人队以111-118负于湖人队的比赛中，以塞亚·托马斯替补出场25分钟，得到21分、5篮板和3助攻，完成凯尔特人队生涯首秀。3月2日，在凯尔特人队以101-106负于金州勇士队的比赛中，以赛亚·托马斯替补出场29分钟，得到20分、5助攻和2篮板。在来到凯尔特人后的5场比赛里共以赛亚·托马斯得到109分，成为继雷·阿伦和凯文·加内特之后凯尔特人队史上前五场得分第三多的球员。3月3日，以赛亚·托马斯当选东部周最佳球员，职业生涯首次获此荣誉。3月9日，在凯尔特人队以98-103负于奥兰多魔术队的比赛中，以赛亚·托马斯替补出场30分钟，得到21分、5篮板和9助攻。在来到凯尔特人后的9场比赛里共以赛亚·托马斯得到189分，超越凯文·加内特（187分）和雷·阿伦（184分），成为凯尔特人队史上个人前九场比赛得分最多的球员。4月14日，以赛亚·托马斯当选东部周最佳球员，该赛季第二次获此荣誉。
2014-15赛季，以赛亚·托马斯代表凯尔特人队出战21场，场均25.9分钟，得到19.0分、2.1篮板和5.4助攻。
2015年12月13日，在凯尔特人队以98-93战胜夏洛特黄蜂队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场39分钟，得到21分、5篮板和13助攻，刷新个人职业生涯单场助攻新高。12月17日，在凯尔特人队以116-119负于底特律活塞队的比赛中，以赛亚·托马斯出场首发出场38分钟，得到38分、7助攻和3篮板，追平个人职业生涯单场得分新高。
2016年1月17日，在凯尔特人以119-117战胜奇才队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场33分钟，14投6中，其中三分球7投5中，罚球16罚15中，得到32分、4篮板和5助攻，成为NBA历史上自1963-64赛季以来，第8位最多投进6个运动战进球，却能拿到至少32分的球员。1月29日，NBA官方公布2016年NBA全明星赛替补名单，以赛亚·托马斯入选东部替补阵容，职业生涯首次入选全明星，并成为NBA历史上自卡尔文·墨菲之后身高最矮的全明星球员。2月5日，NBA官方公布2016年全明星技巧挑战赛参赛名单，以赛亚·托马斯入选。2月9日，以赛亚·托马斯当选东部周最佳球员，赛季第一次、职业生涯第三次获得周最佳荣誉。2月11日，在凯尔特人队以139-134战胜洛杉矶快船队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场40分钟，得到36分、4篮板和11助攻，职业生涯首次单场至少得到30分和10助攻。3月21日，在凯尔特人队以120-105击败费城76人队的比赛中，以赛亚·托马斯全场得到26分，连续9场比赛得分超过20分，成为凯尔特人队史自2005-06赛季以来，首位能够连续9场得分达到20 的球员。4月1日，在凯尔特人队以109-116负于波特兰开拓者队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场34分钟，得到22分、6篮板和1助攻。在整个三月份（以美国时间计），以赛亚·托马斯的场均得分达到25.9分，成为凯尔特人队史40年来第三位单月每场比赛得分都至少达到20分的球员（至少10场）。此外，托马斯连续14场比赛荣膺队内得分王，打破了由拉里·伯德保持的凯尔特人队史单赛季最长连续场次队内得分王纪录（13场）。
2015-16赛季，以赛亚·托马斯代表凯尔特人队出战82场，场均32.2分钟，得到22.2分、3.0篮板和6.2助攻。
2016年12月21日，在凯尔特人队以112-109战胜孟菲斯灰熊队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场38分钟，得到44分和6助攻，其中三分球10投7中、罚球17罚17中，刷新个人职业生涯单场得分和罚球数命中数新高，追平生涯单场三分球命中数新高，并创凯尔特人队史单场比赛个人以100%命中率罚中次数最高的纪录。12月27日，以赛亚·托马斯当选东部周最佳球员。12月31日，在凯尔特人队以117-114战胜热火队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场37分钟，得到52分、2篮板和1抢断，其中三分球13投9中，第四节单节得到29分，刷新个人职业生涯单场得分和三分球命中数新高，创凯尔特人队史个人第四节得分纪录，同时追平凯尔特人队史个人单场三分球命中数纪录，并成为凯尔特人队史第5位单场至少得到50分的球员，也是NBA历史上得分50 身高最矮的球员。此外，以赛亚·托马斯还成为NBA历史上自1983-84赛季以来，第9位单场至少得到50分，却没有送出1次助攻的球员。
2017年1月4日，在凯尔特人队以115-104战胜犹他爵士队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场35分钟，得到29分、4篮板和15助攻，刷新个人职业生涯单场助攻新高，同时成为凯尔特人队史第三位连续19场比赛至少得到20分的球员，前两位分别是约翰·哈弗里切克和凯文·麦克海尔。1月17日，在凯尔特人队以108-98战胜黄蜂队的比赛中，以赛亚·托马斯出场31分钟，得到35分、5篮板和4助攻（没有罚球），成为凯尔特人队史自1984年12月的拉里·伯德之后，首位在没有罚球的情况下得到35分的球员。此外，以赛亚·托马斯连续第25场比赛至少得到20分，成为凯尔特人队史自1986年的凯文·麦克海尔之后首位达成这一成就的球员。1月25日，在凯尔特人队以108-123负于奇才队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场35分钟，得到25分和13助攻，个人职业生涯第5次单场至少得到25分和10助攻。1月27日，NBA官方公布了2017年NBA全明星赛替补阵容名单，以赛亚·托马斯入选东部替补阵容，职业生涯第2次入选全明星赛。
2017年2月2日，在凯尔特人队以109-104战胜多伦多猛龙队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场38分钟，得到44分和7助攻，职业生涯首次连续两场比赛得分超过40分。2月3日，以赛亚·托马斯当选该赛季1月份东部最佳球员，职业生涯首次获得月最佳荣誉。同日，NBA官方公布了2017年全明星技巧挑战赛参赛人员名单，以赛亚·托马斯入选。2月4日，在凯尔特人队以113-107战胜湖人队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场38分钟，得到38分和4助攻，连续第4场比赛至少得到35分，成为凯尔特人队史自2001年的保罗·皮尔斯之后首位达成此成就的球员。2月7日，以赛亚·托马斯当选东部周最佳球。2月17日，在凯尔特人队以103-104负于芝加哥公牛队的比赛中，以赛亚·托马斯全场得到29分7助攻，连续第41场单场至少得到20分，超越约翰·哈夫里切克（40场），创造了新的凯尔特人队史纪录。
2017年3月6日，在凯尔特人以106-109负于菲尼克斯太阳队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场32分钟，得到35分和5助攻，该赛季第15次单场至少得到30分。3月13日，凯尔特人队主场迎战公牛队，以赛亚·托马斯全场得到22分，其中三分球8投4中，成为凯尔特人队史自安托万·沃克和保罗·皮尔斯之后，第三位单赛季三分球命中数超过200个的球员。此外，以赛亚·托马斯赛季连续44场比赛命中至少1个三分球，为队史最长纪录。3月16日，在凯尔特人队以117-104战胜明尼苏达森林狼队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场32分钟，得到27分和4助攻，连续第32场比赛得分领先队内其他球员，在NBA历史上仅次于迈克尔·乔丹和科比·布莱恩特。3月21日，在凯尔特人队以110-102战胜奇才队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场35分钟，得到25分和4助攻，赛季第46次单场得分超过25分，成为凯尔特人队史自2002-03赛季的保罗·皮尔斯之后首位单赛季至少46次单场得分超过25分的球员。3月30日，在凯尔特人队以100-103负于密尔沃基雄鹿队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场37分钟，得到32分、5篮板和4助攻，该赛季累计得到2012分，成为凯尔特人队史第6位单赛季至少得到2000分的球员。此外，以赛亚·托马斯赛季第50次单场至少得到25分，成为凯尔特人队史自约翰·哈夫里切克和拉里·伯德之后第三位单赛季至少50场比赛得分超过25分的球员。
2017年4月1日，在凯尔特人队以117-116战胜魔术队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场36分钟，得到了35分和7助攻，赛季第16次单场至少得到35分，成为凯尔特人队史自1987-88赛季的拉里·伯德之后首位单赛季至少16次单场得分超过35的球员。4月7日，凯尔特人客场116-123负于亚特兰大老鹰队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场35分钟，得到35分、5篮板和4助攻，赛季第69次单场至少得到20分，追平凯文·麦克海尔，并列凯尔特人队史单赛季得分超过20分次数排行榜第3位。此外，这也是以赛亚·托马斯在该赛季第30次单场至少得到30分。4月9日，在凯尔特人队以121-114战胜黄蜂队的比赛中，以赛亚·托马斯首发出场34分钟，得到32分和6助攻，赛季累计得到2159分和437助攻，成为凯尔特人队史自1987-88赛季的拉里·伯德之后首位单赛季至少得到2100分400助攻的球员。此外，以赛亚·托马斯超越了保罗·皮尔斯（2001-02赛季，2144分），排名升至凯尔特人队史单赛季得分榜第5位。
2016-17赛季，以赛亚·托马斯代表凯尔特人出战76场，场均33.8分钟，得到28.9分、2.7篮板和5.9助攻，位列凯尔特人队史单赛季场均得分排行榜第二位，仅次于拉里·伯德（1987-88赛季，29.9分）。
2017年5月3日，季后赛半决赛第二场，凯尔特人队以129-119战胜奇才队，以赛亚·托马斯首发出场45分钟，得到53分、4篮板和4助攻，刷新职业生涯季后赛单场得分新高，并成为凯尔特人队史季后赛单场得分第二高的球员，仅次于约翰·哈夫利切克（54分）。托马斯在比赛的第四节得到20分，成为凯尔特人队史自2003年4月的保罗·皮尔斯之后首位季后赛第四节单节得分20 的球员。托马斯赛季第4次季后赛单场至少得到30分，成为凯尔特人队史自2002-03赛季的保罗·皮尔斯之后首位季后赛单场至少4次得分超过30的球员。此外，托马斯以1米75的身高超越了1米83的阿伦·艾弗森，成为NBA历史上最矮的季后赛单场得分50 纪录保持者。5月19日，NBA官方公布了2016-17赛季常规赛最佳阵容名单，以赛亚·托马斯入选最佳阵容第二阵容。
2017年5月21日，波士顿凯尔特人队官方宣布，小托马斯由于臀部伤势加重，将缺席球队剩余的季后赛。小托马斯臀部是在3月份与森林狼队的比赛中受伤的，当时他缺席了两场比赛。东部半决赛第6场，托马斯右臀伤势进一步加重，但是他仍然带伤坚持。凯尔特人队首席医疗师 Dr. Brian McKeon表示，从第一次受伤之后，以赛亚一直在努力控制伤势，东决两场过后，托马斯右臀逐渐肿胀，在东决第二场的下半场比赛托马斯没有回归。为了避免更严重的长期伤病，队医决定不在允许他继续上场比赛。
骑士时期
2017年8月23日，克里夫兰骑士队从凯尔特人交易得到以赛亚·托马斯。
2018年1月3日，在骑士队以127-110战胜开拓者队的比赛中，以赛亚·托马斯完成骑士队生涯首秀，替补出场20分钟，得到17分和3助攻。
2017-18赛季，以赛亚·托马斯代表骑士队出战15场，场均27.1分钟，得到14.7分、2.1篮板和4.5助攻。
湖人时期
2018年2月9日，洛杉矶湖人队从骑士队交易得到以赛亚·托马斯。
2018年2月11日，在湖人队以123-130负于达拉斯独行侠队的比赛中，以赛亚·托马斯完成湖人队生涯首秀，替补出场31分钟，得到22分、1篮板和3助攻。3月12日，在湖人队以127-113战胜骑士队的比赛中，以赛亚·托马斯得到20分、5篮板和9助攻，该赛季首次、职业生涯第27次单场至少得到20分、5篮板和5助攻。3月29日，湖人队官方宣布以赛亚·托马斯因伤接受手术，缺席赛季剩余所有比赛。
2017-18赛季，以赛亚·托马斯代表湖人队出战17场，场均26.8分钟，得到15.6分、2.1篮板和5.0助攻。
掘金时期
2018年7月3日，以赛亚·托马斯以一年老将底薪合同加盟丹佛掘金队。
2019年2月14日，在掘金队以120-118战胜国王队的比赛中，以赛亚·托马斯伤愈复出，替补上场13分钟，得到8分和2助攻。
2018-19赛季，以赛亚·托马斯代表掘金队出场37场，场均出场15.1分钟，得到8.1分、1.1篮板和1.9助攻。
奇才时期
2019年7月2日，华盛顿奇才队官方宣布以一份一年合同签下以赛亚·托马斯。
2019年10月27日，在奇才队以122-124负于马刺队的比赛中，以赛亚·托马斯完成奇才队生涯首秀，替补出场20分钟，得到16分、3篮板和5助攻。
2019-20赛季，以赛亚·托马斯代表奇才队出场12场，场均出场23.1分钟，得到12.2分、1.7篮板和3.9助攻。
2020年2月7日，以赛亚·托马斯被奇才队交易至洛杉矶快船队。
2020年2月9日，以赛亚·托马斯被快船队裁掉。
鹈鹕时期
2021年4月4日，以赛亚·托马斯与新奥尔良鹈鹕队签下一份十天合同。
2021年4月7日，鹈鹕客场不敌老鹰，以赛亚·托马斯鹈鹕首秀得到10分2篮板2助攻。
2021年4月14日，据报道，鹈鹕队不会签回以赛亚·托马斯，以赛亚·托马斯成为自由球员。
发展联盟时期
2021年12月12日，以赛亚·托马斯签约NBA发展联盟。
2021年12月16日，以赛亚·托马斯全场比赛出战42分钟，30投16中，三分14投5中，得到了全场最高的42分，外加6篮板8助攻。
重回湖人
2021年12月18日，洛杉矶湖人队官方宣布，球队正式以10天合同签下以赛亚·托马斯，托马斯身披湖人31号球衣。同日，湖人在客场92-100负于森林狼，小托马斯首秀出战21分钟，12投5中，砍下全队最高的19分2板1助1帽。
独行侠时期
2021年12月30日，达拉斯独行侠队宣布与以赛亚·托马斯签下10天合同，他将身穿2号球衣。
2021年12月30日，独行侠以94-95不敌国王。以赛亚·托马斯出战13分钟，8投3中，其中三分球3投0中，得到6分4助攻0失误。本场比赛是小托马斯代表独行侠出战的第一场比赛。12月30日，独行侠官方宣布，以赛亚·托马斯触发联盟健康安全协议。
2017 2016-17赛季NBA最佳阵容第二阵容 获奖
2017 2017年全明星东部替补阵容 获奖
2016 2016年全明星东部替补阵容 获奖
2012 2011-12赛季最佳新秀阵容第二阵容 获奖
2017 2016-17赛季NBA社区服务奖 获奖
以赛亚·托马斯属于矮小快速的挡拆型后卫，球风强硬，能够突破；具备三分射程，首选是得分而非传球；防守很拼，无畏对抗，身高严重吃亏。（新浪体育评）
以赛亚·托马斯一直以来就是一个得分手，他有组织进攻的能力，能正确地处理球，并且是一名可靠的防守者。（丹佛掘金队主教练迈克·马龙评）
以赛亚·托马斯在场上总是能做出一些正确的选择，还可以转移球。他能够切实地影响到整支球队的表现，能够突入内线把得分重任系于一身，同时就得分效率来讲，也是进攻端的一个有力终结点。（波士顿凯尔特人队主教练布拉德·史蒂文斯评）
