Skorá kariéra a nezávislé filmy:
* Americký astronaut (2001) - Jeho prvá veľká filmová rola.
* The Fledgling (2002)
* Stratené mesto (2005) - Britský dobrodružný film.
* Knižný klub Jane Austenovej (2007)
* Miranda (2008) - Romantická komédia.
Televízny seriál :
* Miranda (2009 – 2015) - Hrá Garyho Prestona, milostný záujem titulnej postavy.
* Rush (2011 – 2012) - Lekárska dráma, kde hral charizmatického lekára.
* Lucifer (2016 – 2021) - Jeho prelomová rola diabla, ktorá mu vyniesla celosvetové uznanie.
Nedávne a nadchádzajúce projekty:
* The Secret Lifes of Pets 2 (2019) - V tejto animovanej komédii vyjadril postavu "Hunter".
* Žena v knižnici (2023) - Filmový triler na Netflixe.
* Hráči (2023) - Romantická komédia na Paramount+.
Tento zoznam obsahuje len niektoré filmy, v ktorých Tom Ellis účinkoval. Kompletnejší zoznam nájdete na jeho stránke IMDB.