Studoval na Wimbledon College, kde zaujal svými tanečními hip-hopovými schopnostmi. Díky tomu se Tom Holland proslavil titulní rolí v muzikálu Billy Elliot v uvedení londýnského divadla Victoria Palace Theatre a stal se jedním z nejzajímavějších a nejvšestrannějších mladých herců Hollywoodu.
Celosvětové uznání si Tom Holland získal rolí Petera Parkera/Spider-Mana ve snímcích společnosti Marvel: Captain America: Občanská válka (2016), Spider-Man: Homecoming (2017), Avengers: Infinity War (2018), Avengers: Endgame (2019), který tehdy překonal rekordy tržeb.
Hlavním hrdinou Tom Holland zůstal i ve snímku Spider-Man: Daleko od domova (2019), který celosvětově utržil přes 1,13 miliardy dolarů a stal se nejúspěšnějším filmem o Spider-Manovi, kterým byl až do premiéry filmu Spider-Man: Bez domova (2021).
Ten překonal všechny dosavadní rekordy a v USA záhy po svém uvedení do kin utržil přes 723 milionů dolarů, čímž se stal čtvrtým nejúspěšnějším filmem všech dob na domácím trhu, a celosvětově utržil přes 1,69 miliardy dolarů, což ho tehdy zařadilo na šesté místo.
Hlavní roli Tom Holland ztvárnil mj. také v thrilleru The Devil All the Time (Ďábel), v krimi dramatu Cherry, v antologického seriálu The Crowded Room (Přeplněný pokoj).
Kromě herectví a tanci se Tom Holland věnuje namlouvání animovaných postav, jako např. ve fantasy Frčíme, který společnost Walt Disney Pictures uvedla do kin v březnu 2020.
Další hlavní roli, mazaného zloděje Nathana Drakea, Tom Holland dostal v dobrodružném akčním snímku Uncharted. Ten měl premiéru v únoru 2022.