Thornwell frequentou a Lancaster High School em Lancaster, Carolina do Sul, nos seus primeiros 3 anos de ensino médio. Ele então se transferiu para a Oak Hill Academy em seu último ano e teve médias de 26,8 pontos, 8,6 rebotes e 3,6 assistências. Ele os levou a um recorde de 33-5.
Ele foi classificado como o 39º melhor jogador pela ESPN.com e um recruta de 4 estrelas pela Rivals.com, que também o classificou como o 11º melhor Ala-armador de sua classe.
Em sua primeira temporada na Universidade da Carolina do Sul, Thornwell teve médias de 13.4 pontos, 4.1 rebotes, 3.0 assistências, 1.2 roubos de bola e 0.6 bloqueios.[5] Como resultado de sua produção naquela temporada, ele foi nomeado membro do Time de Novatos da SEC.
Sua segunda temporada não foi tão produtivo quanto sua temporada de calouros, ele teve médias de 11.1 pontos, 4.9 rebotes, 2.2 assistências, 1.3 roubos de bola e 0.3 bloqueios.[6]
Seu terceiro ano, por outro lado, proporcionaria resultados relativamente semelhantes aos que ele teve no primeiro ano com médias de 13.4 pontos, 4.8 rebotes, 3.8 assistências, 1.5 roubos de bola e 0.5 bloqueios.[7]
No entanto, Thornwell teve sua melhor temporada em seu quarto ano, quando teve médias de 21,4 pontos, 2.8 assistências, 7,2 rebotes, 2,2 roubadas e 1.0 bloqueios.[8] Como resultado de sua produção naquela temporada, ele não foi apenas um membro da Primeira-Equipe da SEC, mas também foi nomeado o Jogador do Ano da SEC graças aos votos dos treinadores da Conferência Sudeste. Além disso, Thornwell liderou a Carolina do Sul até o Final Four no Torneio da NCAA de 2017, que foi o melhor resultado da história da universidade.[9]
Ele sua estreia na NBA em 19 de Outubro de 2017 marcando 3 pontos em 3 minutos em uma vitória por 108-92 contra o Los Angeles Lakers.[10] Seu melhor desempenho nessa temporada foi em uma derrota por 113-110 para o New Orleans Pelicans em que ele fez 20 pontos, 7 assistências, 5 rebotes e 2 bloqueios.[11]
Em duas temporadas nos Clippers, ele jogou em 137 jogos com médias de 10.7 minutos, 2.5 pontos, 1.3 rebotes, 0.6 assistências, 0.5 roubos de bola e 0.2 bloqueios.[12][13]
Depois de dispensar Thornwell em 23 de fevereiro de 2021,[17] os Pelicans assinaram com ele um contrato de 10 dias no dia seguinte.[18] Em 10 de março, ele assinou um segundo contrato de 10 dias.[19]