Након што је дебитовао 2013. године, Вернер је постао најмлађи играч који је икада наступао заШтутгарт, а касније постао најмлађи стрелац клуба. Имао је преко 100 наступа за клуб пре него што се придружио РБ Лајпцигу 2016. године. Такође држи рекорде за најмлађег играча са 100 и 150 наступа уБундеслиги.
Као доказани голгетер на омладинском међународном нивоу, Вернер је направио свој први деби за Немачку 2017. Исте године, помогао је Немачкој да освојиФИФА куп конфедерација, на коме је дао три гола, што му је донело награду за најбољег голгетера турнира.
Дипломац је академијеФК Штутгарт, и наступао је за све млађе категорије тог клуба . Током сезоне 2012-13, био је пребачен у селекцију од 19 година упркос томе што је у то време имао само шеснаест година.
Дебитовао је за сениоре касније те године уквалификацијама за Лигу Европе у сезони 2013-14 у мечу противФК Ботев Пловдив.[1] Након тога, постао је најмлађи играч који је икада играо на званичној утакмици за Штутгарт са 17 година, 4 месеца и 25 дана, срушивши рекорд који је претходно држаоГерхард Посцхнер.[2] У наредним недељама постао је и најмлађи играч Штутгарта уБундеслиги,купу немачке и најмлађи стрелац икада после гола који је постигао против противФК Ајнтрахта из Франкфурта.[2] Оборио је још један рекорд 10. новембра када је постигао голове у победи од 3-1 противФК Фрајбурга, чиме је постао и најмлађи играч у историји Бундеслиге који је постигао два гола у једној утакмици.[3]
На 18. рођендан Вернер је потписао професионални уговор до јуна 2018. године са ФК Штутгартом. Постигао је 14 голова у 96 лигашких утакмица, током којих је постао најмлађи играч са 50 одиграних утакмица у Бундеслиги.[1][4] Тај рекорд је касније срушиоКаи Хавертз 2018. године.[5] ФК Штутгарт је испао из лиге у мају 2016, што га је у наредном месецу навело да се придружи новопромовисаном БундеслигашуФК РБ Лајпцигу.[6][7]
Дана 11. јуна 2016. године, Вернер је потписао четверогодишњи уговор саФК РБ Лајпцигом. Трансфер је износио 10 милиона евра, што је учинило Вернера највећим трансфером у историји ФК РБ Лајпциг.[7] 26. септембра 2016. године постао је најмлађи играч са 100 утакмица у Бундеслиги на утакмици противФК Келна са 20 година и 203 дана.[8] Тако је оборио рекорд који је претходно држаоЈулијан Дракслер за 22 дана.[9] Вернер је завршио сезону 2016-17 са 21 голом, чиме је постао најбољи стрелац немачког шампионата и помогао Лајпцигу да се први пут у историји клуба квалификује за УЕФА Лигу шампиона.[10][11]
У марту 2018. године, у утакмици против бившег клуба Штутгарта, Вернер је постао најмлађи играч са 150 наступа у Бундеслиги, срушивши рекорд који је претходно држаоКарл-Хеинз Корбел.[12] Касније тог месеца помогао је Лајпцигу да победиБајерн Минхен по први пут, када је постигао победнички гол у победи од 2-1.[13]
Дана18. јуна2020, Вернер је пристао да потпише уговор за енглескипремијерлигашки клубЧелси, који је активирао своју откупну клаузулу од 47,5 милиона £ на петогодишњи уговор. Придружио се клубу1. јула.
Вернер је био део немачког шампионског тима на Купу конфедерација 2017. године
Вернер је представљао Немачку у свим млађим категоријама, играјући за тимове до 15, до 16, до 17, до 19 и до 21 године, постигао је 34 гола у 48 мечева. 2010. године постигао је три гола на свом првом наступу за Немачку репрезентацију до 15 година у утакмици против Пољске. Две године касније, био је део немачке екипе која је завршила на другом месту на Европском првенству 2012. за играче до 17 година.[4]
Вернер је позван у немачку сениорску екипу 2017. године од стране главног тренераЈоахим Лева за пријатељску утакмицу против Енглеске и квалификациони меч за Светско првенство 2018. године против Азербејџана, 22. марта и 26. марта 2017.[14]
Вернер је 17. маја 2017. године позван у репрезентацију заФИФА Куп конфедерација 2017. године у Русији. У првој утакмици на турниру против Аустралије ушао је у игру уместоСандра Вагнера,[15] док је други меч у групи против Камеруна 25. јуна почео као стартер и на ком је постигао своја прва два гола за сениорску репрезентацију.[16] Четири дана касније, Вернер је постигао трећи гол Немачке у победо од 4-1 над Мексиком у полуфиналу турнира.[17] У финалу 2. јула 2017. године, Вернер је асистирао победничком голуЛарса Стиндл-а против Чилеа.[18] Са три гола и две асистенције, Вернер је проглашен за најбољег играча турнира.[19]