1982年，卡拉扬邀汤沐海签约指挥柏林爱乐乐团1983－1984音乐季，该季的演出非常成功。自此，汤沐海在国际上各知名乐团担任指挥，不仅多次同柏林爱乐乐团合作，还先后和伦敦爱乐乐团、巴黎管弦乐团、法国国家乐团、德累斯顿国立歌剧院、圣彼得堡爱乐乐团、以色列爱乐乐团等乐团合作。2003至2006年汤沐海担任芬兰国家歌剧院首席指挥。1983年，汤沐海出任中国中央乐团常任指挥，1995年至2000年担任中国交响乐团艺术总监。2009年，出任上海爱乐乐团艺术总监。21世纪初，汤沐海还在兼任中国交响乐团荣誉指挥、上海音