2023年6月のジャマイカ選手権100mでは予選ヒートで9秒91を記録。しかし、怪我を避けるため準決勝前に棄権した[1]。
7月21日、モナコで開催されたダイヤモンドリーグに初出場。100mで10秒04を記録し、5位だった[2]。9月、中国で開催されたダイヤモンドリーグ100mで自己ベストを更新する9秒85を記録し、2位だった[3]。
その後のダイヤモンドリーグ最終戦では、9.87で4着に入る
2024年6月27日、パリオリンピックのジャマイカ代表選考会にて、100mで自己ベストを更新する9秒82を記録[4]。その後の決勝では自己ベストをさらに更新する9秒77を記録し、優勝した[5]。
パリオリンピックでは100mで9.80のトップタイムで決勝に進出し、ノア・ライルズと同着1位の9秒79でフィニッシュ。写真判定の結果1000分の5秒差でライルズの方が速く、トンプソンは銀メダルとなった[6]。この判定は物議を醸し、多くのファンや評論家が2人とも金メダルにすべきだとの意見が寄せられた。また、NBCなどの著名な放送局は当初トンプソンが勝ったと報じていたため、混乱を招いた[7][8]。
2025年1月、60mで自己ベストを更新する6秒48を記録[9]。
6月、ジャマイカ選手権の100mにて自己ベストかつ世界歴代6位となる9秒75（+0.8 m/s）を記録した[10]。
東京で行われた世界陸上競技選手権では、9月14日の100m決勝で9.82(+0.3)を記録して、9.77(+0.3)のオブリク・セヴィルに次いで2位となった。五輪と世界陸上を通じて、100mのジャマイカ選手のワンツーフィニッシュは、2012年のロンドンオリンピック以来である。
2026年3月、ポーランドで行われた世界室内陸上競技選手権60m決勝で6.45と自己ベストを更新。銀メダルを獲得した。
4月、ミラマー招待陸上においてカーブの150mの世界最高記録14.92をマーク
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