Han startet karrieren i FC Midtjylland hvor han ble tidenes yngste debutant i Superligaen med sine 16 år og 255 dager. Han spilte også på lån for Viborg og Hobro, før overgangen til Hobro ble gjort permanent.
Den danske angriperen scoret 16 mål for Hobro i den danske Superligaen i 2014-15 -sesongen, før suksessen gav ham muligheten i tysk 2. Bundesliga. I Eintracht Braunschweig ble det vanskelig å spille seg til fast plass, derfor ble han sendt på lån til Brann i januar 2016. Sommeren 2016 gikk han til Esbjerg, også dette på lån.[3]
I august 2012 sikret Hobro seg Hvilsom på en låneavtale fra Midtjylland. I sin andre kamp for klubben pådro han seg en alvorlig korsbåndsskade, noe som holdt han ute av spill i åtte måneder.[4]
I juli 2014 signerte Hvilsom en toårs-kontrakt med Hobro på en permanent overgang fra Midtjylland.[4]
Eintracht Braunschweig
Hvilsom signerte en treårs-kontrakt for Eintracht Braunschweig 15. juli 2015.[5]
Såklart er det en fantastisk mulighet for meg. Jeg har hatt noen gode år i Hobro, og nå ser det ut som det fortsetter i Eintracht Braunschweig. Jeg har i mange år drømt om å prøve meg på høyeste nivå, og det er jeg glad og stolt over å endelig lykkes med. Mads Hvilsom[6]
