Tuomas Pursio on opiskellut laulua sekä Sibelius-Akatemiassa että Zürichin oopperastudiossa (International Opera Studio), jossa hän myös esiintyi säännöllisesti oopperatalon eri produktioissa. Pursio on ollut kiinnitettynä muun muassa Deutsche Oper am Rheiniin Düsseldorfissa.

Pursio on uransa aikana vieraillut lukuisissa rooleissa muun muassa Berliinin Deutsche Staatsoperissa sekä Leipzigin, Hannoverin, Augsburgin, Lausannen, Bielefeldin, Nizzan sekä Bernin oopperataloissa. Kotimaassa Pursio on muun muassa esiintynyt säännöllisesti vuodesta 2003 lähtien Savonlinnan Oopperajuhlilla.