Thomas Sangster begyndte allerede at spille skuespil i en ung alder. Den første store film, han medvirkede i, var Love Actually, hvor han bl.a. spillede over for Liam Neeson. Hans præstation i filmen fik ham nomineret til en Golden Satellite Award og en Young Artist Award.

Yderligere har han bl.a. medvirket i fortællingen om John Lennons ungdom, Nowhere Boy, hvor han spiller Paul McCartney, og er også tilgængelig i The Maze Runner. 

Film er ikke det eneste, han har beskæftiget sig med. Thomas Sangster har også optrådt i musikvideoer, bl.a. '30 Minute Break', og så lægger han også stemme til karakteren Ferb i Disneys tv-serie 'Phineas and Ferb'.