相比庫裡、杜蘭特的汪洋恣肆，緘默的湯普森更像是凝寂已久的火山，你永遠不知道他的身體裡湧動着怎樣摧枯拉朽的潛能，這種潛能又會在何時爆發。在庫裡與杜蘭特身邊，湯普森甘于沉寂，化身藍領，但他又是一位出手姿勢、手形非常穩定标準，經受千錘百煉的神箭手。湯普森的存在甚至比庫裡和杜蘭特更加令人心悸，他會在必要的時候爆發，就仿佛提前預約過一樣，而這還是建立在2.01米身高的無縫防守之上。
克萊·湯普森出身于運動世家，父親米切爾·湯普森是1978年的NBA狀元秀，曾經代表湖人三次奪得總冠軍，母親當年也是舊金山大學的排球明星。
高二的一場潰敗成為湯普森學生時期的重大轉折點，他們以44比74慘敗于阿蒂西亞高中，對手的當家球星是詹姆斯·哈登。輸給哈登成為刺激湯普森前進的催化劑，他放棄了橄榄球，也不再玩棒球，開始專心緻志地練習籃球。
2011年，克萊·湯普森在首輪第11順位被金州勇士選中。進入2012年，湯普森似乎打通了任督二脈，他開始适應NBA的節奏，學會利用掩護創造機會，掌握正确的出手時機，在沒有呼應戰術的時候，他也懂得如何拉開空間，更重要的是在防守端他不再拖球隊的後腿。
2012/2013 賽季，“水花兄弟”聲名鵲起，在庫裡身邊，湯普森的投籃得到廣泛認可。巴克利對他贊不絕口：“湯普森擁有最好的投籃技術。”
2013/2014 賽季，湯普森仍然在進步，場均貢獻18.7分，成為隊内第二得分手，然而在球隊高層看來，他并不是非賣品。2014年夏天，森林狼兜售樂福，而勇士成為這場交易戰的領跑者。勇士新任主帥史蒂夫·科爾堅決反對拆散“水花兄弟”。
2014年10月31日，勇士以四年7000萬美元的頂薪續約湯普森，交易流言戛然而止。湯普森很快就證明了自己的價值。11月1日，對陣湖人，湯普森18投14中，砍下41分，對位科比時完全占據上風。對陣國王，他轟下職業生涯最高的52分，其中第三節狂砍37分，重新整理了NBA曆史紀錄，更恐怖的是，這一節他13投全中。
拿到頂薪，入選全明星，捧起總冠軍獎杯，湯普森完成了完美的三級跳。
2015/2016賽季，對湯普森和勇士全隊來說雖然錯失總冠軍，但是他們73勝的曆史最佳戰績足以被永載史冊，湯普森單賽季三分球命中數紀錄提高到276個。
到了季後賽，首輪面對火箭的第四場比賽，庫裡扭傷了自己的右膝蓋，此前甘當綠葉的湯普森此時挺身而出。從庫裡受傷的那場比賽，到西部半決賽對陣波特蘭開拓者隊的首戰，“湯神”連續三場比賽都轟進7記三分球，這一成就在曆史上絕無僅有。
扭轉乾坤的西部決賽第六場，湯普森三分球18投11中，創造了NBA季後賽單場三分球新紀錄。從正常賽的場均22.1分，提升至季後賽的場均25.9分，湯普森的季後賽得分高居聯盟第三位。雖然總決賽最終遺憾輸給騎士，但這個賽季的表現足以使他踏入聯盟巨星行列。
2016/2017賽季，杜蘭特宣布加盟勇士，“水花更新，海嘯來襲”。2016年12月7日，勇士以142比106狂屠步行者，湯普森出戰三節便砍下60分，創球隊近42年來新高。
作為聯盟頂尖的得分後衛，湯普森賴以成名的手段可不僅僅是精準三分，還包括防守端強悍的貼身以及阻截能力。他有着敏銳而又積極的防守态度，這在頂級得分手序列中尤為可貴。他擁有超級單兵防守能力，能很大程度上限制住對方王牌得分手的發揮，也是勇士在2017年季後賽一路連戰連捷的關鍵因素之一。
縱觀2017年季後賽，湯普森表現起伏不定，杜蘭特的到來令勇士進攻主攻權産生變化，加之過多的防守重任，令湯普森顧此失彼。雖然在進攻端有些掙紮，但在最關鍵的總決賽後半段，他還是找到準星，重制了“湯神模式”。克萊·湯普森總決賽場均砍下16.4分，命中率42.9%，三分球命中率42.5%，罰球命中率71.4%，為勇士奪冠立下汗馬功勞。
2017年12月15日，勇士在庫裡、格林的缺陣下與小牛厮殺得難解難分時，湯普森陡然暴起，他接連命中4記三分，徹底終結了比賽。這般恐怖的表現和2015/2016賽季西決第六場的11記追命三分何其相似。這就是湯普森，這個被稱為“湯神”的男人。
2018年西部決賽第六場對陣火箭，已輸三場的勇士處在懸崖邊，湯普森穩穩投進了9記三分，把比賽帶入了搶七。每逢勇士陷入絕境之際，湯普森會忽然從斜刺裡殺出，用不遜于庫裡的“爆炸力三分”來赢得比賽。