運動經歷
俱樂部生涯
阿賈克斯
托馬斯·費爾馬倫的足球事業開始於比利時安特衛普的艾克倫俱樂部，該會經過合併成為現時的熱米納爾比爾肖特。2004年，年僅18歲的費爾馬倫到鄰國荷蘭的足球俱樂部阿賈克斯發展，托馬斯·費爾馬倫在同年的2月15日首次在聯賽上陣，球隊以2-0擊敗禾寧丹，雖然該季阿賈克斯荷甲奪冠，但該場卻是托馬斯·費爾馬倫該季唯一一次上陣的聯賽。
2004-05賽季，托馬斯·費爾馬倫被阿賈克斯外借至荷甲俱樂部瓦爾韋克，他並非球隊常規正選，但仍獲得14次上陣，並射入2球。一個賽季之後的2005-06賽季，托馬斯·費爾馬倫回歸阿賈克斯，成為了阿賈克斯一隊的主力成員並贏得荷蘭杯。
2008-09賽季，費爾馬倫擔任阿賈克斯隊長。效力阿賈克斯期間，費爾馬倫於2003-04賽季贏得荷甲冠軍，2006年和2007年兩次贏得荷蘭杯冠軍及荷蘭超級盃冠軍。
阿森納
2009年夏天，有傳聞指英超俱樂部阿森納對托馬斯·費爾馬倫有興趣，但阿森納球探托尼·亞當斯隨即否認他是阿森納的轉會目標，並表示托馬斯·費爾馬倫不適合阿森納，但在隨後的2009年6月20日，阿森納俱樂部在其官方網站宣布了2009年夏天俱樂部的首筆也是唯一一筆簽約正式完成，在接受隊醫體檢之後，阿賈克斯隊長托馬斯·費爾馬倫正式加盟兵工廠，雙方將簽署一份長期契約，不過俱樂部並未透露契約年限和具體的轉會費，費爾馬倫的身價在1000萬英鎊左右。 2009-10賽季，身披5號球衣的托馬斯·費爾馬倫在阿森納的第一場聯賽中第一次上場就射進一球，槍迷稱他為“藥水”。在利物浦與凱爾特人一戰，費爾馬倫的防守做到滴水不漏，賽後被天空體育打了9分的全場最高分，評語為“超級表現”。作為中衛，托馬斯·費爾馬倫進球能力讓人驚訝，他那強悍的搶點和精準的左腳，讓費爾馬倫甚至一度在阿森納隊內成為頭號射手。
2009-10賽季，費爾馬倫在聯賽中打入7球，其中前三輪更是三場打入四球；在歐冠比賽中也打入一球，共收穫8粒進球，成為世界最強“帶刀侍衛”，並且入選當季的最佳陣容。
在第一個賽季後，緊接的2010-11賽季很不幸，在打了幾場聯賽後費爾馬倫一直處於腳後跟受傷狀態，甚至進行了手術，直到最後三輪聯賽才傷愈復出，狀態也未發揮出來。2010-11賽季，費爾馬倫只為阿森納隊在聯賽中出場5次。
2011-12賽季，第一輪對陣紐卡斯爾聯的比賽中，費爾馬倫神級的表現讓阿森納大門保持不失，可沒想到不久後阿森納副隊長維爾馬倫再次受傷，這次傷病長達一個月。但幸運的是費爾馬倫在賽季第二次對陣紐卡斯爾聯的比賽中宣布傷愈復出，用最後一分鐘的進球幫助球隊2-1絕殺對手。同時，費爾馬倫與日漸成熟的勞倫特·科斯切爾尼的搭檔成為了槍手最令人放心的後防組合之一。 2012-13賽季，在羅賓·范佩西的離開阿森納之後，費爾馬倫戴上了隊長袖標，但對經常受傷的費爾馬倫來說這不是一個美好的賽季。在對陣布拉德福德的聯賽杯中，費爾馬倫雖然在常規時間的最後時刻幫助球隊扳平比分，但是點球決戰中他的射門打上立柱，讓阿森納又失去了一次染指冠軍的機會。而聯賽中對曼城和利物浦的接連犯錯，更是將自己推到了風口浪尖。在聯賽失誤榜上，他在1710分鐘的上場時間裡，重大失誤5次，3次導致對方射門，2次直接導致失球。
2013-14賽季，基本擺脫傷病困擾的費爾馬倫雖然有14次聯賽登場並收穫1個進球，但是都是在科斯切爾尼、默特薩克、吉布斯等主力後防球員受傷時才去補漏。好在11月對曼聯客場比賽，阿森納眾多球員突染流感讓費爾馬倫在216天后首次首發，在整個球隊陷入超高失誤率的低迷氛圍中時，費爾馬倫10次解圍、6次搶斷、7次攔截和5次關鍵封堵，爭頂成功率也高達66.7%，5項防守數據都位居全隊首位。在進攻上，費爾馬倫極其活躍，不僅有2次頗具威脅的攻門，還在曼聯前場送出了4次有威脅傳球，在下半賽季爭得一席半主力位置。
巴塞隆納
2014年8月8日，巴塞隆納足球俱樂部官方網站發出訊息：巴薩與費爾馬倫的轉會達成一致，費爾馬倫與巴薩簽下一份5年長約。阿森納同時在官網發出轉會訊息，並為費爾馬倫的未來祝福。據英媒和西媒普遍訊息，費爾馬倫的轉會身價達到1900萬歐元，即1500萬歐元+400萬歐元浮動。
2014年8月10日，剛剛加盟巴塞隆納的費爾馬倫正式亮相諾坎普球場，2014-15賽季起在巴塞隆納中將身披23號戰袍征戰西甲。
費爾馬倫加盟巴塞隆納後一直因傷休養，巴薩隊醫在2015年9月25日宣布他傷勢痊癒。一天后，費爾馬倫就代表巴薩B隊出戰印尼U19國青隊並打進一球。但在比賽後，費爾馬倫感覺傷處不適，他只能接受單獨的康復訓練。在康復訓練了6周后，費爾馬倫終於恢復了合練，但他在合練後很快又感覺右大腿肌肉不適，並因此缺席了巴薩與希臘人競技之戰。2014年11月26日，巴薩為費爾馬倫聯繫了芬蘭名醫奧拉瓦，此人曾為何塞普·瓜迪奧拉、大衛·貝克漢姆做過手術。
2014年12月，費爾馬倫進行了大腿肌肉手術，恢復期原本被估算為4-5個月，但費爾馬倫的傷勢康復速度超出了預期，在三月份提前復出。但直到2015年5月24日，在巴塞隆納對陣拉科魯尼亞的比賽中，克服傷病的費爾馬倫才完成自己在巴薩的處子秀。
2015-16賽季，2015年9月13日，西甲第3輪巴薩客場2-1逆轉馬競的比賽中，費爾馬倫因左小腿比目魚肌受傷，賽後費爾馬倫需要休息3至4周左右。 羅馬
2016年8月，巴薩通過官方網站宣布，球隊的比利時中衛費爾馬倫新賽季將被租借至意甲羅馬隊，賽季結束後，羅馬將擁有買斷權。
國家隊生涯
2005-06賽季，憑藉出色的表現吸引了比利時國家男子足球隊的注意，托馬斯·費爾馬倫入選了國家隊。並在2006年3月1日與盧森堡的比賽中，費爾馬倫完成了自己在國家隊處子秀。
2013年10月12日，費爾馬倫跟隨比利時隊在世界盃預選賽歐洲區A組第9輪的比賽中，客場2-1擊敗克羅埃西亞提前一輪鎖定小組第一拿到了巴西世界盃的門票。
2014年6月3日，國家隊主教練馬克·威爾莫茨公布了比利時隊出征巴西世界盃的23人名單，費爾馬倫成功入選其中，踏上職業生涯中的首屆世界盃決賽圈的征途。2014年6月23日，2014年巴西世界盃H組第二輪的比利時對陣俄羅斯的比賽中，費爾馬倫在第31分鐘傷退，就此告別巴西世界盃。