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Bereits in jungen Jahren zeigte sich das Talent für Basketball bei Matt Thomas. Aufgewachsen in Onalaska, Wisconsin, sicherte er sich seinen ersten Titel mit seinem Highschool-Team in einem Division 2 State Championship. Dazu weckte der junge Shooting Guard, als einer der treffsichersten Spieler des Highschool-Abschlussjahrgangs 2013, das Interesse gleich mehrerer Colleges. Am Ende entschied sich Thomas für die Iowa State University, für die er 4 Jahre lang auf dem Feld stand. Auch dort bewies er seine Fähigkeiten von der Drei-Punkte-Linie mit einer Trefferquote von 44,5 %.
2017 verließ der damals 23-Jährige sein Heimatland und begann seine Profikarriere beim ACB-Klub Monbus Obradoiro. Schon in seinem Debüt-Spiel für das spanische Team hinterließ Thomas, mit 21 Punkten, Eindruck in der Liga, was ihm in der nächsten Saison zu einem Vertrag bei den Valencia Baskets verhalf. Mit Valencia schaffte der Guard den Einzug ins EuroCup-Finale, wo er auf seinen zukünftigen Verein, ALBA Berlin, traf. In einer packenden Best-of-Three-Serie setzten sich die Spanier gegen Berlin durch und sicherten sich den Titel. Aufgrund seiner beeindruckenden Trefferquote in der Finalserie verliehen ihm seine Mitspieler den Spitznamen „Mr. 99%“.
2019 wagte Thomas den großen Sprung in die NBA und stand bis 2021 für die Toronto Raptors auf dem Feld. Im März desselben Jahres folgte dann der Trade zu den Utah Jazz, doch sein Aufenthalt dort war nur von kurzer Dauer. Noch im selben Jahr unterschrieb er bei den Chicago Bulls.
Anfang 2023 zog er schließlich einen Schlussstrich unter seine Zeit in der NBA und kehrte nach Europa zurück und beendete die laufende Saison beim EuroLeague-Team Panathinaikos Athen. Seit August 2023 gehört der US-Amerikaner fest zum Kader von ALBA Berlin und übernimmt eine zentrale Rolle im Team. Mit einer Dreierquote von 41% bleibt er eine konstante Gefahr für seine Gegner und ein entscheidender Faktor für den Erfolg seines Klubs in der easyCredit BBL.