Tony Dorsett w szkolnej drużynie Hopewell High School, Hopewell Vikings zaczął grać w 1970 roku, będąc uczniem drugiej klasie szkoły średniej. Zaczynał od pozycji obrońcy, gdyż trenerzy nie wierzyli, że mierzący zaledwie ok. 170 cm wzrostu Dorsett jest odpowiedni do gry na pozycji biegacza, na której grał w gimnazjum. W 1971 roku rywalizował z Michaelem Kimbroughem o grę na pozycji biegacza i rywalizacja zakończyła się po przebiegnięciu przez Dorsetta 75 jardów i zdobyciu przyziemienia w meczu otwarcia sezonu przeciwko drużynie z Ambridge Area School District[4]. Sezon 1971 zakończył z 1034 jardami oraz 19 przyłożeniami, a także z bilansem z drużyną Wikingów 9 zwycięstw i 1 porażką, natomiast grając w drużynie koszykarskiej dotarł do ćwierćfinału WPIAL. Sezon 1972 zakończył z 1238 jardami (rekord biegu w jednym meczu: 247 jardów) oraz z bilansem z drużyną Wikingów 9 zwycięstw i 1 porażką.
Na początku nauki, 14 września 1973 roku Dorsettowi urodził się syn Anthony, co spotkało się z krytyką wobec niego, gdyż nie był w związku małżeńskim i niektórzy twierdzili, że powinien porzucić naukę, poślubić matkę swojego syna i wspierać finansowo rodzinę, jednak Dorsett uważał, że najlepszym sposobem opieki nad synem jest kontynuowanie kariery sportowej, a taktyka dzięki udanej karierze zawodowej okazała się skuteczna[5].
Dorsett i trener drużyny Kowbojów, Tom Landry mieli różne opinie na temat prowadzenia piłki; Tom Landry preferował precyzyjne zagrania biegowe, jednak ostatecznie przekonał się, że Dorsett to inny rodzaj ucieczki i poinstruował linię ofensywną, aby blokowała i trzymała przeciwnika, podczas gdy Dorsett wybrał linię biegu dzięki swojej utalentowanej wizji i instynktom. W sezonie 1977 zaliczył 1007 jardów (w tym 206 jardów w biegu 4 grudnia 1977 roku w wygranym 10:2 meczu domowym z Philadelphia Eagles), stając tym samym pierwszym w historii zawodnikiem klubu, który w debiutanckim sezonie przekroczył liczbę 1000 jardów (rekord trwał do 2016 roku, kiedy Ezekiel Elliott w sezonie 2016 zaliczył 1102 jardy) oraz zdobył 12 przyłożeń, dzięki czemu zdobył tytuł NFL Rookie of the Year Award – nagroda dla najlepszego debiutanta ligi NFL oraz został wybrany do PFWA NFL All-Rookie Team, a z klubem awansował do Super Bowl, w którym 15 stycznia 1978 roku na Louisiana Superdome w Nowym Orleanie po wygranej 27:10 z Denver Broncos zdobył trofeum.
W 1987 roku Herchelowi Walkerowi nie podobało się, że był przenoszony między trzema różnymi pozycjami (biegacz, boczny obrońca, skrzydłowy) i że Dorsett miał więcej prowadzących, w związku z czym poskarżył się władzom Dallas Cowboys, po czym przejął obowiązki głównego biegacza klubu. Dorsett w sezonie 1987 rozegrał 12 meczów (6 w pierwszym składzie) i zaliczył 456 jardów. Nie zagrał w dwóch ostatnich meczach, co mu się nie spodobało i zażądał odejścia z klubu[13].
Denver Broncos
2 czerwca 1988 roku został sprzedany do znajdującego się w trudnej sytuacji personalnej (słaba forma biegaczy) Denver Broncos w zamian za warunkowy wybór w piątej rundzie draftu 1988[14]. W klubie grał były kolega Dorsetta z Dallas Cowboys, Dan Reeves. Dorsett po odejściu Waltera Paytona stał się liderem drużyny Orange Crush (w wieku 34 lat nadal potrafił przebiec 40 jardów w 4,3 sekundy[15]). Świetnie grał również na ofensywie, dopóki nie doznał poważnej kontuzji.
26 września 1988 roku z wynikiem 12 306 jardów zajął 2. miejsce na liście najszybszych zawodników w historii ligi NFL.
27 listopada 1988 roku w wygranym 7:6 meczu domowym z Los Angeles Rams rzucił jedyne podanie po przyziemieniu w swojej karierze (dopiero drugie podanie w ośmiu próbach w karierze, z jednym przechwytem) na odległość 7 jardów do innego biegacza Sammy’ego Windera. Po sezonie 1988, w którym rozegrał 16 meczów (13 w pierwszym składzie), w których przebiegł 703 jardy w biegu oraz zaliczył pięć przyłożeń w pośpiechu, zakończył karierę sportową, w wyniku zerwania więzadła lewego kolana podczas zgrupowania w sezonie 1989[16].
Łącznie w lidze NFL przebiegł 12 739 jardów, wyprzedzając tym samym Waltera Paytona oraz zaliczył 77 przyłożeń oraz zdobył 13 punktów.
Tony Dorsett ma żonę Janet, z którą ma czwórkę dzieci: Anthony'ego – również zawodnika ligi NFL, Jazmyn, Maddie – również grała w futbol amerykański oraz Mię[17].
Nawiązał współpracę z wielokrotnie nagradzanym technikiem ortodontycznym Davidem Gergenem i stowarzyszeniem Pro Player Health Alliance, w celu organizacji bezpłatnych wydarzeń mające na celu podnoszenie świadomości społecznej w społecznościach lokalnych w całym kraju. Dorsett pomógł skutecznie wyleczyć bezdech senny ponad 150 byłym zawodnikom.