Dedito alla vita sportiva, Tommaso venne destinato alla carriera nella Regia Marina e frequentò la scuola di marina di Genova. Nel 1873 visitò, con il grado di guardiamarina, il Giappone. Dal 31 marzo 1879 al 20 settembre 1881, con il grado di capitano di fregata[3] fece il giro del mondo al comando della corvetta Vettor Pisani, nave da guerra italiana alla sua terza campagna oceanica; durante la traversata venne promosso al grado di capitano di vascello.[4]
Il 25 maggio 1915, all'entrata dell'Italia nella prima guerra mondiale, Vittorio Emanuele III decise di trasferirsi da Roma al fronte, affidando parte delle sue funzioni regali a Tommaso, nominandolo per l'occasione luogotenente generale del regno. La carica, però, fu quasi esclusivamente onorifica e non comportò un effettivo esercizio del potere da parte del duca di Genova. Tuttavia, in quel periodo, i regi decreti furono chiamati decreti luogotenenziali e portavano, anziché la firma del re, quella del principe Tommaso. Il luogotenente fu anche chiamato ad affrontare direttamente l'emergenza causata nell'Italia centrale dal terremoto di Avezzano, avvenuto alcuni mesi prima, il 13 gennaio 1915.
^A norma dell'art. 34 dello Statuto Albertino: «I Principi della Famiglia Reale fanno di pien diritto parte del Senato. Essi seggono immediatamente dopo il Presidente. Entrano in Senato a vent'un anno, ed hanno voto a venticinque».
^Sul suo passaggio in Asia, v. A. CANDILIO, L. BRESSAN, SULTAN ABU BAKAR OF JOHORE'S VISIT TO THE ITALIAN KING AND THE POPE IN 1885, Journal of the Malaysian Branch of the Royal Asiatic Society, Vol. 73, No. 1 (278) (2000), p. 45.
^abcdefgGenealogia di Casa Savoia, su sardimpex.com. URL consultato il 16 agosto 2014 (archiviato dall'url originale l'8 dicembre 2012).