На драфте НБА 2005 года Томпсон был выбран клубом «Нью-Йорк Никс» во втором раунде и затем после обмена оказался в «Финикс Санз». 4 ноября 2005 года он стал игроком команды Д-Лиги «Альбукерке Тандербёрдс», где средняя результативность игрока составила 20,3 очка за игру. В марте 2006 года Томпсону была сделана операция на правом колене, и год он не играл. В январе 2007 года форвард подписал десятидневный контракт с клубом «Атланта Хокс».