サクラメント・キングス（2011-2014）
2013年にサクラメント・キングスに所属したトーマス
2011年のNBAドラフト前に、トーマスは自身のドキュメンタリー番組「ロード・トゥ・ザ NBA-The Isaiah Thomas Story」に参加している。 トーマスは2011年NBAドラフト2巡目、サクラメント・キングスから最終の60位で指名された。 2012年2月19日、トーマスはクリーブランド・キャバリアーズ戦で23得点、11アシストと初のダブルダブルを記録した。
3月1日、2月に1試合平均12.2得点、4.4アシストを記録し、トーマスは2月の西カンファレンスNBA新人王に選ばれた。 NBA のドラフトで最後に指名された後に月間最優秀新人賞を獲得した選手は過去にいなかった。 2012年4月2日、トーマスは3月に1試合平均13.6得点、4.9アシストを記録し、再び西カンファレンス月間最優秀NBAルーキーに選出された。 トーマスはまた、NBAオールルーキーセカンドチームに選ばれ、NBAルーキーオブザイヤー投票で7位になりました。
2014年1月19日、トーマスはオクラホマシティサンダーに敗れた際に当時のキャリアハイの38ポイントを獲得しました。 その5日後、インディアナ・ペイサーズ戦でこの同じ合計得点に並んだ。 2014年3月18日、ワシントン・ウィザーズとの延長戦で24得点、11アシスト、10リバウンドを記録し、キャリア初のトリプルダブルを達成、NBAでトリプルダブルを記録した最短の選手という栄誉を手にした。 2013-14シーズン、トーマスはカルビン・マーフィー（2回）、ダナ・バロス、デイモン・スタウダミア、マイケル・アダムスと並び、身長6フィート（180m）以下の選手で1シーズン1試合平均20得点、6アシストを超える唯一の選手となった。
サクラメントでの3シーズン、トーマスは絶大な人気を誇った。特にキングスの移転騒動の際に見せた連帯感と市議会への頻繁な出席は、多くのファンに愛された。
フェニックス・サンズ（2014-2015）
2014年7月12日にフェニックス・サンズからサイン＆トレードで獲得し、さらにキングスにアレックス・オリアッキの権利を送ったトーマス。 2014年8月14日、トーマスは前シーズンに負った怪我のため、左手首の関節鏡検査を受け、成功した。 119-99で勝利したロサンゼルス・レイカーズとの開幕戦でサンズにデビューし、23得点、3アシスト、1リバウンドを記録した。 足首の負傷で8試合を欠場した後、12月12日、デトロイト・ピストンズに103-105で敗れた試合で10得点をあげ、復帰を果たした。 2015年1月21日、ポートランド・トレイルブレイザーズに118-113で勝利し、ベンチからシーズンハイの27得点を記録した。 2月5日、トーマスはNBAスキルズチャレンジの出場者として発表され、同イベントに参加した最短の出場者となった。
ボストン・セルティックス（2015-2017）
2014-15 シーズン
2015年2月19日に、マーカス・ソーントンと2016年の1巡目指名権と引き換えに、トーマスはボストン・セルティックスへトレードされることとなった。 3日後のロサンゼルス・レイカーズとの118-111の延長戦に敗れ、ベンチから21得点を挙げ、セルティックスでデビューを飾った。 2015年3月2日、2月23日（月）から3月1日（日）までに行われた試合のイースタン・カンファレンス週間最優秀選手に選ばれた。 その後、腰の打撲で3月の8試合を欠場した。 2015年4月8日、デトロイト・ピストンズに113-103で勝利し、シーズンハイの34得点を記録した。 その後、4月6日（月）から4月12日（日）までの試合でイースタン・カンファレンス週間最優秀選手賞を獲得した。 4月19日、キャリア初のプレイオフゲームとなったクリーブランド・キャバリアーズとのファーストラウンド第1戦では、22得点と10アシストを記録した。 セルティックスはその後、4ゲームスウィープでキャバリアーズに敗れ、トーマスはシリーズを通して17.5得点、7.0アシストを平均している。 2014-15年にフェニックスとボストンの両方でシックスマンの役割を果たした結果、トーマスは1位票33票を含む324ポイントでNBAシックスマンオブザイヤー投票2位となった
2015-16 シーズン
2015年12月16日のデトロイト・ピストンズ戦で、トーマスは当時のキャリアハイとなる38得点に並んだ。 2016年1月28日、2016年NBAオールスターゲームのイースタン・カンファレンス・オールスターのリザーブに選出された。 トーマスは、1989年にNBAドラフトが2巡制になって以来、オールスターに選出されたドラフト最下位指名選手となった。 また、6フィート（1.8m）未満の選手として9人目のオールスターに選出され、同時にオールスターゲームに選出された最も身長の低い選手としてカルビン・マーフィーに並びました。 2016年2月8日、2月1日（月）から2月7日（日）までに行われた試合のイースタン・カンファレンス週間最優秀選手に選出された。 トーマスは、平均20.3得点（イースト12位）、7.0アシスト（カンファレンス4位タイ）、4.5リバウンドを記録しながら、イースタンカンファレンス首位のクリーブランド・キャバリアーズとのロード戦を含む週4-0でセルティックスを牽引した。 2016年のプレーオフ第1ラウンドでセルティックスがアトランタ・ホークスに2-0で負けていたとき、ボストンでの第3戦でトーマスは当時のキャリアハイとなる42得点を挙げ、セルティックスを111-103で勝利に導きました。 プレーオフの試合で40得点を記録した9人目のセルティックスとなった。 第4戦では28得点を挙げ、104-95の延長戦勝利でシリーズを2勝2敗とすることに貢献した。 しかし、セルティックスはその後シリーズを4勝2敗で終えた。
2016-17シーズン
2016-17 シーズンの最初の21試合を通じて、トーマスは1つを除くすべてのコンテストで20得点以上を記録した。 12月上旬に鼠径部の張りで4試合の欠場から復帰したトーマスは、その後も大きな数字を残し続けた。 12月20日、メンフィス・グリズリーズとの112-109の延長戦で、ハーフタイム後の36点を含む当時のキャリアハイの44得点を獲得。 また、3ポイントでは自己ベストに並ぶ7/10を記録した。 その後、12月19日（月）から25日（日）までの試合では、イースタン・カンファレンス週間最優秀選手賞を受賞しています。 12月30日のマイアミ戦では、キャリアハイの52得点のうち29得点を第4Qであげ、1ピリオドでの得点記録を更新し、ボストンをヒートとの117-114勝利に導きました。 トーマスは第4Qに9本中6本のスリーポイントを決め、1983年にラリー・バードが打ち立て、1995年にトッド・デイが達成した1Q24得点のフランチャイズ記録を更新した。 トーマスの52得点は、セルティックス史上4番目に高い得点であり、バードは1985年3月の60得点で記録を保持している。
2017年のトーマス
1月3日、ユタジャズ戦で29得点とキャリアハイの15アシストを記録したトーマス。 1月21日には、ポートランド・トレイルブレイザーズとの延長戦に127-123で敗れ、今季14回目の30点超えとなる41点をマークした。 1月26日には、2017年NBAオールスターゲームのイースタン・カンファレンス・オールスターのリザーブに選出された。 トーマスは1月に32.9点を平均し、2006年2月にポール・ピアースが33.5点、1988年2月にラリー・バードが33.1点を平均し、チーム史上3番目に高い月間平均点をマークした。 2月2日には、1月のイースタン・カンファレンス月間最優秀選手にも選ばれた。 セルティックスが10勝4敗で大西洋地区首位に立ったこの月、彼は得点（32.9ppg）でNBAをリード、アシスト（6.9apg）で東地区5位タイにつけた。 2月15日には、フィラデルフィア・76ersに116-108で勝利し、33得点を獲得。 これは40試合連続の20点ゲームで、1971-72年シーズンにジョン・ハブリセクが作ったチーム記録に並ぶものだった。 翌日のシカゴ・ブルズ戦（104-103）では、8対18の29得点で、41試合連続20得点以上となり、ハブリセックの球団記録を塗り替えた。 2月27日のアトランタ・ホークス戦での19得点で、トーマスのフランチャイズ記録である連続20得点ゲームは43試合で終了した。 また、1試合で20点を取れなかったのは、今シーズン2回目であった。 3月12日のシカゴ戦で、トーマスは今シーズン200本目の3ポイントシュートを打ち、アントワン・ウォーカーとポール・ピアースに並ぶセルティックスの歴代3番目の選手になった。 3月29日のミルウォーキー・バックス戦では32得点をあげ、セルティックス史上6人目のシーズン2,000得点達成者となった。 そのため、このような弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順で弊順の弊順の弊順の弊順で弊順の弊順を凌駕することができるのです。 セルティックスがブルズを4-2で破った後、彼は彼女の葬儀に出席するためにアメリカ全土を飛び回りました。 イースタン・カンファレンス準決勝の第1戦にボストンに戻った彼は、33得点と9アシストを記録し、セルティックスがワシントン・ウィザーズを123-111で破るのに貢献しました。 ワシントンとの第2戦では、セルティックスのプレーオフ史上2番目に多い53得点をあげ、延長戦で129-119で勝利し、シリーズを2-0でリードした。 トーマスは、セルティックス史上5人目のポストシーズン50得点以上獲得者となり、ジョン・ハブリセックのチーム記録に1点差で迫りました。 ワシントンとの第7戦では、トーマスが29得点、12アシストを記録し、115-105で勝利してセルティックスが2012年以来初めてイースタン・カンファレンス・ファイナルに進出、シリーズ4勝3敗となった。 セルティックスはカンファレンスファイナルの最初の2試合でクリーブランド・キャバリアーズに敗れた後、トーマスは臀部の負傷によりポストシーズンの残りを欠場することが決定した。
クリーブランド・キャバリアーズ（2017-2018）
2017年8月22日、カイリー・アービングと引き換えに、ジェイ・クラウダー、アンテ・ジジッチ、ブルックリン・ネッツのプロテストされていない2018年ドラフト1巡目指名権とともに、クリーブランド・キャバリアーズにトーマスがトレードされることになった。 しかし、トレード後のクリーブランドスタッフによる身体検査で、以前から痛めていたトーマスの股関節の健康状態が懸念されるようになった。 その結果、取引発表から8日後、セルティックスはマイアミ・ヒートを経由してキャバリアーズに2020年のドラフト2巡目指名権を送り、トレードを完了させることに合意した。 その後、トーマスは数シーズンにわたり、軟骨の消失や一部の関節炎など、臀部の二次的な問題を抱えたままプレーしていたことが報じられた。 2017年9月25日、キャバリアーズは、トーマスが年内にプレーする可能性があると述べた。 2017年12月21日、トーマスはNBA Gリーグのカントンチャージでスクリメージを行い、キャバリアーズ加入後初めて着替え、シカゴブルズ戦にスーツ姿で出場したが、プレーはしなかった。 2018年1月2日、トーマスはキャバリアーズで待望のデビューを果たし、ポートランド・トレイルブレイザーズに127-110で勝利し、ベンチから19分間で17得点を記録した。 その1日後、トーマスはTDガーデンに戻ってきた。 キャバリアーズがセルティックスに102-88で敗れた試合ではプレーしなかったものの、トーマスはセルティックスのファンからスタンディングオベーションを受けた。 1月6日、オーランド・マジックに131-127で勝利し、今季2度目の出場、初先発で19得点、4アシストを記録した。 1月20日、オクラホマシティ・サンダーに148-124で敗れ、シーズンハイの24得点を記録した。
ロサンゼルス・レイカーズ（2018）
2018年2月8日、キャバリアーズはジョーダン・クラークソンとラリー・ナンスJrと引き換えにトーマス、チャニングフライ、2018年のドラフト1巡目指名権をロサンゼルス・レイカーズにトレードした。 2日後にレイカーズでデビューしたトーマスは、ダラス・マーベリックスに130-123で敗れ、ベンチから22得点を記録した。 3月1日には、マイアミ・ヒートに131-113で勝利し、シーズンハイの29得点を記録した。 3月29日、右臀部の関節鏡手術を受け、今シーズンの残りを棒に振ることになった。
デンバー・ナゲッツ（2018-2019）
2018年7月16日、トーマスがデンバー・ナゲッツと1年契約を締結した。 2019年2月13日にナゲッツでデビューし、デンバーがサクラメント・キングスに120-118で勝利した際の第3Qで全8得点を記録した。 レイカーズに所属していた2018年3月22日以来の試合となった。
ワシントン・ウィザーズ（2019-2020）
2020年のトーマス
2019年7月10日に、ワシントン・ウィザーズと契約。
2020年2月6日にトレード期限付き獲得でロサンゼルス・クリッパーズにトレードされたトーマス。 その2日後にウェイブされた
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