Ernie Thomas startete 1927 zum ersten Mal auf der Isle of Man. Im Jahr 1929 nahm er auf Velocette in der Senior-Kategorie erstmals an der Isle of Man TT Teil und wurde 14. von 16 ins Ziel gekommenen Piloten. In den Folgejahren war er auf Maschinen des Birminghamer Herstellers Velocette regelmäßiger Starter bei der TT. 1935 gelang Thomas mit Rang sechs im Junior-Rennen seine erste Platzierung unter den besten zehn. Mit einer Gesamtzeit von 3:24.57,0 h und einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 77,34 mph (124,47 km/h) fehlten ihm im Ziel 4.41,0 min auf den Sieger Jimmie Guthrie (Norton). Im Jahr darauf wurde er Vierter im Junior-Lauf.
Bei der am 24. August 1935 im Rahmen des XVI. Ulster Grand Prix auf dem 20,5 Meilen langen Clady Circuit ausgetragenen Motorrad-Europameisterschaft 1935 belegte Ernie Thomas im 350-cm³-Lauf hinter seinem Velocette-Teamkollegen Wal Handley den zweiten Rang. In den Jahren 1936 und 1937 war Thomas beim Ulster Grand Prix jeweils siegreich. 1936 gewann er das 350er-Rennen auf Velocette und 1937 siegte er auf DKW in der Viertelliterklasse.
Nach dem Zweiten Weltkrieg setzte Ernie Thomas seine Karriere fort. Am 9. Mai 1948 gewann er in Budapest-Budaörs auf Velocette den 350-cm³-Lauf um den Großen Preis von Ungarn. 1950 siegte er in derselben Kategorie ebenfalls auf Velocette den Großen Preis von Finnland in Helsinki. Außerdem belegte er 1949 im Lightweight-TT-Rennen (250 cm³) mit 20.55,4 min Rückstand auf den Sieger Manliff Barrington (Moto Guzzi) den sechsten Platz.
In den Jahren 1949, 1950, 1951 trat Thomas auf Triumph, Velocette bzw. Norton in der 500-cm³-Klasse der neu geschaffenen Motorrad-Weltmeisterschaft an, ohne dabei jedoch nennenswerte Erfolge oder WM-Punkte zu erzielen.
Woldemar Lange / Jörg Buschmann: Die große Zeit des DKW-Motorradrennsports. 1920 bis 1941 (Zschopau). 1. Auflage. Bildverlag Böttger GbR, Witzschdorf 2009, ISBN 978-3-937496-29-0.
Steffen Ottinger: DKW Motorradsport 1920–1939. Von den ersten Siegen des Zschopauer Zweitakters bei Bahnrennen bis zu den Europameisterschafts-Erfolgen. 1. Auflage. HB-Werbung und Verlag, Chemnitz 2009, ISBN 978-3-00-028611-7, S.88, 93, 96, 97, 99, 103, 104, 107–110, 112, 113.