תומר בן יוסף גדל במחלקת הנוער של מכבי פתח-תקווה ונכלל בפס הייצור שכלל בין היתר גם את גל אלברמן ועומר גולן שהפכו במהלך השנים לשחקנים בנבחרת ישראל.
עונתו הראשונה של השחקן בקבוצה הבוגרת של מכבי פתח תקווה הייתה בעונת 1995-1996, אז תופקד בכלל השחקן כקשר התקפי ולא כשחקן הגנה. אחרי 3 עונות כשחקן ספסל בקבוצה הבוגרת, הוסב בן יוסף לעמדת הבלם בעונת 1998-1999 על ידי מאמן פ"ת דאז משה סיני. מרגע זה והילך הפך בן יוסף לבלם קבוע במכבי פתח תקווה לצידו של הבלם הוותיק מוראד מגאמאדוב.

אם עד עונת 1999-2000 שותף בן יוסף רק ב-42 משחקים של מכבי פ"ת במהלך ארבע העונות שלו בקבוצה הבוגרת, הרי שמעונה זו ואילך הפך בן יוסף לשחקן הרכב קבוע ובחמש העונות הבאות שותף בן יוסף ב-147 משחקים בהם עזר לקבוצתו להפוך מקבוצת תחתית לקבוצה מרכזית בליגת העל.

עונת 2004-2005 הייתה עונת המפנה של בן יוסף. הבלם שותף רק ב-12 משחקים לאחר פציעה לא קלה וגם כשהחלים מהפציעה לא הצליח למצוא את דרכו להרכב. מכאן הדרך החוצה ממכבי פ"ת הייתה קצרה, מכבי חיפה ובית"ר ירושלים (לפני עידן גאידמק) נאבקו על שירותיו של השחקן. בקיץ 2005-2006 עמד השחקן בפני צומת דרכים, מצד אחד מכבי חיפה האלופה ששלטה באותן שנים בליגה הציעה לו להצטרף לשירותיה אך לא הבטיחה לו מקום בהרכב, מצד שני בית"ר ירושלים תחת אלי אוחנה ולפני ההגעה של הכסף הגדול הציעה לבלם מקום בהרכב ובניית חוליית ההגנה סביבו. אחרי התלבטות לא קלה, שוכנע בן יוסף ע"י חברו עידן מליחי ששיחק אז בבית"ר, להגיע לירושלים ולחזק את הקבוצה.

שלושה חודשים אחרי הגעתו לירושלים, חלה מהפכה גדולה בבית"ר ירושלים אותה הוביל ארקדי גאידמק והמאמן דאז לואיס פרננדס. עונתו הראשונה של בן יוסף בבית"ר ירושלים הייתה טובה, 25 הופעות בנוסף לשער הפכו אותו לאחד הבלמים הטובים בליגה ואף הקנתה לו את הזימון המחודש לנבחרת ישראל.

בעונת 2006-2007 עם הגעתו של אריק בנאדו למועדון, הפך בן יוסף לשחקן ספסל ושותף ב-15 משחקים במהלך העונה, בהם כבש שני שערים (אחד מהם מול מכבי חיפה בקריית אליעזר). בתום אותה עונה חגג בן יוסף את התואר השני שלו בקריירה (אחרי זכייה בגביע הטוטו עם מכבי פ"ת) כשתחת המאמן יוסי מזרחי חגג את הזכייה באליפות.

בעונת 2007-2008 תחת המאמן יצחק שום שותף בן יוסף רק ב-13 משחקים במסגרת הליגה, אך הוסיף לארון התארים שלו דאבל – זכייה בגביע מדינה וזכייה באליפות שנייה.
עונת 2008-2009 הייתה אמורה להיות עונת הקאמבק של בן יוסף. לאחר שפתח את העונה כשחקן הרכב, נפצע בחודש אוקטובר בברך ונאלץ לסיים את העונה אחרי 2 הופעות בלבד וחודש וחצי אחרי שהעונה החלה. בן יוסף עבר ניתוח בברך ורק לאחר שמונה חודשים ואחרי תקופת שיקום באיטליה – חזר בתחילת עונת 2009-2010 לפעילות. בתום אותה עונה רשם בן יוסף זכייה בגביע נוסף – אם כי לא היה שותף כלל בדרך לזכייה בו.

עונת 2009-2010 החזירה את בן יוסף לעניינים, אחרי 3 עונות בהם שותף ב-30 משחקים, חזר הבלם למרכז העניינים ורשם 24 הופעות בליגה בהם גם כבש שער אחד. עבור בן יוסף ובית"ר ירושלים הייתה זאת העונה הכי פחות טובה מאז הוא הגיע לקבוצה אך למרות זאת רשם בן יוסף זכייה בתואר נוסף – הפעם זכייה שנייה בגביע הטוטו.

במדי הנבחרת שותף בן יוסף בסך הכל ב-7 משחקים. חזרתו של המאמן לואיס פרננדס הפעם לעמדת מאמן הנבחרת עשויה לסלול מחדש את זימונו לנבחרת וזאת לאור ההיכרות הטובה של המאמן והשחקן עוד מהימים בהם שיתפו פעולה יחד בבית"ר ירושלים בעונת 2005-2006.

אליפויות: 2006-2007,2007-2008   (בית"ר ירושלים).
גביע המדינה: 2008-2009,2007-2008 (בית"ר ירושלים).
גביע הטוטו: 2003-2004 (מכבי פ"ת), 2009-2010 (בית"ר ירושלים)