Etter at faren døde i 1897 reiste han hjem til Norge, hvor han arbeidet i familieselskapet Handelshuset Thommesen – Smith, først i T. Thommesen & Søn, så ble han sjef for de to nystartede aksjeselskapene Smith & Thommesen AS og AS Rygene Træmassefabrikker. De to siste er senere slått sammen til Rygene - Smith & Thommesen. Thor Thommesen drev firmaene sammen med broren Olaf Thommesen og Mads Henrik Smith. I 1916 besto styret av Olaf Thommesen, Mads Henrik Smith og Nicolai B. Herlofson. Suppleanter (vara) til styre var Julius Stephansen og Julius M. Smith. Den første kvinnen i styret var Gunhild Birgithe Thommesen (Gitta) som var styremedlem fra 1923, da Olaf Thommesen døde, til 1926, da Thor Thommesens sønn, Jens T. Thommesen trådte inn i styret.