Thomas comenzó su carrera musical en una serie de bandas de rock y blues, incluyendo El Riot y The Rebels, donde conoció a su futuro compañero de banda John Lodge. Mike Pinder también se unió un par de años después.
Thomas- foto segundo por la derecha- y Pinder comenzaron a tocar juntos junto a Denny Laine, Graeme Edge y Clint Warwick para conformar la versión original de los Moody Blues, que tuvo un éxito internacional en 1965 con su segundo sencillo Go Now y siguió con su álbum debut, The Magnificent Moodies, pero los lanzamientos posteriores no tuvieron éxito y, cuando Warwick se retiró de la música y Laine abandonó el grupo, la banda se disolvió.
En noviembre de 1966, una segunda versión de Moody Blues se formó con John Lodge y Justin Hayward. El jefe de Decca Records les contrató para grabar una versión rock de la sinfonía de Antonín Dvořák Sinfonía del Nuevo Mundo, aunque ellos se salieron con la suya y terminaron grabando su propio álbum Days of Future Passed.
Thomas comenzó a escribir música para la banda como Another Morning, Twilight Time, Legend of a Mind, Dr. Livingstone, I Presume o Dear Diary. Entre 1967 y 1972, los Moody Blues lanzaron siete álbumes que se convirtieron en clásicos del rock progresivo y orquestal. En 1974 se separaron y Thomas grabó en solitario From Mighty Oaks (1975) y Hopes, Wishes and Dreams (1976). The Moody Blues se reformaron en 1977 y continuaron lanzando discos, pero las contribuciones de Thomas comenzaron a disminuir a medida que se movían a un sonido más moderno en los años 80. The Moody Blues entrará en el Salón de la Fama del Rock and Roll en 2018.
