Do NHL byl Tomáš Hertl draftován v roce 2012 hned v prvním kole, ze 17. místa si českého útočníka vybral tým San Jose Sharks. V době výluky NHL v sezoně 2012/13 působil v extraligovém klubu HC Slavia Praha. Od roku 2008 reprezentoval Českou republiku za juniory, v listopadu 2012 se stal členem seniorského reprezentačního týmu a v následujícím roce hrál na mistrovství světa.
Po mimořádně úspěšném vstupu do NHL utrpěl 19. prosince 2014 při zápase s Los Angeles Kings zranění kolene, které mu způsobil kapitán týmu soupeřů Dustin Brown. Kvůli operaci a následnému léčení přišel o start na ZOH v Soči.
Při svém debutu v NHL v duelu proti Vancouveru na začátku října 2013 nastoupil Hertl jako střední útočník v elitní formaci po boku Joea Thortona a Brenta Burnse. Celkem na ledě strávil víc než 16 minut, rozdal dva hity a vybojoval jeden faul. Dvakrát vystřelil na branku a založil gólovou akci. Po zápase byl vyhlášený třetí hvězdou utkání.
Hotovou senzací byl 8. října zápas proti New York Rangers, ve kterém dal Hertl čtyři góly. Čtvrtý gól dal poté, co si hokejku protáhl mezi nohama, a tak vystřelil. Podle některých zejména kanadských komentátorů touto parádičkou Hetl nemístně zesměšnil soupeře.
