Thomas Morgenstern debuterte i internasjonal sammenheng under hoppuka 2002–2003, bare 16 år gammel. Fem dager etter det siste hoppukerennet vant han sitt første renn i verdenscupen, i Liberec i Tsjekkia.
Sesongen etter fortsatte fremgangen. Han lå lenge på andreplass bak Sigurd Pettersen i hoppuka, og endte på en fjerdeplass i sammendraget.
Verdensmesterskap
Morgenstern har seks gullmedaljer med det østerrikske hopplandslaget i lagkonkurransene i VM. Han var med på å vinne begge lagkonkurransene (liten og stor bakke) under VM 2005, storbakkerennet i VM 2007 og begge lagkonkurransene (liten og stor bakke) i VM 2011. Han har også et individuelt gull fra VM 2011 i Oslo.
I 2006 kom han på tredjeplass individuelt i VM i skiflyging, etter Roar Ljøkelsøy og landsmannen Andreas Widhölzl.
Morgenstern har i tillegg vært med på det østerrikske landslaget som vant lagkonkurransene i 2008, 2010 og 2012, og som fikk bronsemedaljer i 2004.
Verdenscupen
I verdenscupen 2007/08 ble han historisk ved å være den første til å vinne de seks første individuelle rennene. Fra før hadde landsmannen Andreas Felder (1984/85) og finnen Janne Ahonen (2004/05) hatt denne rekorden ved å ha vunnet de fire første rennene.
I verdenscupen 2010/11 vant Morgenstern sammenlagt allerede i midten av februar. Denne sesongen vant han også Hoppuka sammenlagt.
Morgenstern falt stygt flere ganger i karrieren. I verdenscupåpningen i Kuusamo i 2003 falt han stygt og rennet måtte avbrytes. Det resulterte ikke i mer enn en brukket finger.[4][5]
I 2013 falt han stygt i verdenscuprennet i Titisee-Neustadt 15. desember 2013, men også her slapp han unna med en brukket finger.[6] Året etter skulle han ikke være like heldig. Han falt stygt i skiflygingsbakken i Kulm under prøveomgangen 10. januar 2014.[7] Han pådro seg hodeskader, og lå flere døgn i koma. Mot alle odds klarte han å komme tilbake som skihopper og kvalifiserte seg også for vinter-OL samme år. Det stygge fallet hemmet ham imidlertid mentalt, noe som medførte at han den påfølgende høsten annonserte at han hadde valgt å avslutte hoppkarrieren.[8][3]
