Когда «Арсенал» объявил о покупке Томаса Вермалена за 10 млн. фунтов, а случилось это летом 2009 г., бывший капитан «канониров» Тони Адамс предупредил: «Я не думаю, что этот маленький защитник сумеет заиграть в Премьер-лиге». Однако Вермален опроверг все ожидания критиков и доказал, что, несмотря на свой небольшой рост, способен успешно играть в Англии. Первый сезон Вермалена на Туманном Альбионе выдался замечательным.

Выпускник знаменитой футбольной академии «Аякса», Вермален сперва на правах аренды поиграл за «Ваальвийк», прежде чем дебютировать в основном составе амстердамского клуба в сезоне 2005/06. Вермален составил великолепный тандем центральных защитников с другим молодым футболистом – Джонни Хейтингой. В 2006 и 2007 гг. Вермален в составе «Аякса» выигрывал Кубок Нидерландов.

В составе национальной сборной Бельгии Вермален дебютировал в 2006 г. Репутация футболиста на континенте продолжала расти, и когда Коло Туре перешел в «Манчестер Сити», лондонский «Арсенал» решил восполнить потерю покупкой Вермалена.

Тони Адамс, как и многие другие футбольные люди, выразили свою озабоченность по поводу того, что Вермален слишком мал для того, чтобы играть в защите в Премьер-лиге – рост бельгийца не достигает и 180 см. Но Вермалену удалось разрушить стереотип о том, что защитник обязательно должен быть высоким – Томас быстро влился в состав «канониров» и стал одним из лидеров команды. Уже в своем дебютном матче Вермален забил мяч, а «Арсенал» разгромил «Эвертон» со счетом 6:1. В первых восьми матчах сезона Вермален забил четыре мяча и являлся лучшим бомбардиром своей команды, что сделало его любимчиком болельщиков лондонского клуба. И, как показывают дальнейшие выступления Вермалена, клуб не прогадал, что сделал на него ставку.