Debutà l’any 1957. El 1964, una versió d'It's Not Unusual, de G. Mills i L. Reed el projectà a la fama. Influït per Elvis Presley, aconseguí l’èxit gràcies a la seva veu poderosa i també al caràcter desinhibit de les seves actuacions, que el convertiren en un sex symbol. Fins a mitjan anys vuitanta fou un dels cantants pop més destacats, tant a Europa com als Estats Units, on el 1965 guanyà un Grammy a l’artista revelació. Entre altres, ha enregistrat els discs A-Tom-ic Jones (1966), Green, Green Grass of Home (1967), Delilah (1968), Help Yourself (1968), This Is Tom Jones (1969), I Who Have Nothing (1970), She's A Lady (1971), Close Up (1972), Somethin’ Bout You Baby I Like (1974), Memories Don't Leave Like People Do (1975), Darlin' (1981), Love is on the Radio (1984), Move Closer (1989), el single A Boy From Nowhere (1987), que el tornà a situar entre els èxits de l’any, The Lead and How to Swing It (1993), Reload (1999), Mr. Jones (2002), Tom Jones & Jools Holland (2005) i 24 Hours (2008), que incloïa per primer cop cançons amb lletres seves. Ha participat en un gran nombre de bandes sonores, entre les quals Mars Attacks! (1996) de T. Burton, on s’interpretava a ell mateix, i en programes de televisió (This is Tom Jones, 1969-71). L’any 2006 fou nomenat sir.