Tomas Alfredson startade sin karriär inom filmen med att arbeta som filmarbetare med diverse assistentsysslor på framförallt Svensk Filmindustri. Han ägnade ett par år till rockvideoregi och ytterligare några till att vara med och starta TV4. Där ingick Tomas i urtruppen som byggde upp kanalens underhållningsavdelning och tog initiativ till många långlivade serier bland andra "Fångarna på fortet".

Sedan följde några år på SVT med produktioner som barnserien "Ikas TV-kalas" och underhållningsserien "7 till 9" tillsammans med hans mentor, tv-legendaren Bo Rehnberg.

I början på 90-talet fick Tomas sitt första uppdrag för SVT Drama då han regisserade tv-serien om "Bert" som fick svenska folket att bänka sig vid tv-apparaterna på lördagkvällarna. När Sören Olssons och Anders Jacobssons populära figur blev till film 1995 med ”Bert - den siste oskulden” nominerades Tomas till en Guldbagge för bästa regi.

I slutet på 90-talet blev Tomas en del av Killinggänget i samband med produktionen ”Fyra små filmer”, fyra var för sig fristående timslånga filmer; mediesatiren "Gunnar Rehlin - en liten film om att göra någon mycket illa", den romantiska komedin "Ben och Gunnar", filmen om världens sämste dokumentärfilmare "På sista versen" och fuskdokumentären "Torsk på Tallinn" som blivit något av en tv-klassiker och som kammat hem priser både i och utanför landets gränser.

Samarbetet med Killinggänget fortsatte med krogshowen "Glenn Killing på Grand - lite sång, lite dans, lite naket" och året därpå med humorsajten "Spermaharen".

2004 regisserade Tomas ”Fyra nyanser av brunt” vilket blev Killinggängets första långfilm. Filmen tog storslam på Guldbaggegalan 2005 och vann fyra guldbaggar där Tomas belönades med en för bästa regi. Hösten 2009 begår han regidebut tillsammans med Killinggänget på Dramaten.

Tomas Alfredson har också haft ett långt samarbete med författaren Klas Östergren som började med den kritikerrosade serien "Offer och gärningsmän", något år senare med "Soldater i månsken". Senast gjorde de 2006 års julkalender "En decemberdröm" för SVT.

Under 2007 regisserade Tomas långköraren ”Hur tänker hon?” med Johan Rheborg som spelats på Lisebergsteatern, Rival, Chinateatern och Cirkus för utsålda hus.

Mindre känt är kanske att han är duktig på att laga mat och att han agerat tafatt allsångsledare på Vasateatern med Jonas Gardell.

År 2001 belönades Tomas Alfredson med Svenska Filmkritikerförbundets pris och Elisabet Sörensons Minnesfonds stipendium.