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Thomas Martinot-Lagarde devient vice-champion de France de 110 m haies en 2010. Il lui faudra attendre 2013 avant de remonter sur le podium national, à la première place cette fois-ci.
En août 2013 lors des Championnats du monde d'athlétisme à Moscou, Thomas Martinot-Lagarde parvient à se qualifier pour la finale du 110 m haies, qu'il termine à la 7e place en 13 s 42, à 18 centièmes du podium[1].
En 2017, TML décide de se consacrer aux 400 m haies, son épreuve favorite. Cette décision intervient après deux ans de pépins physiques à la cheville et une envie qu'il a depuis ses débuts en athlétisme (1996) avec comme idole de la discipline, Stéphane Diagana et Félix Sánchez[2].
