Tuomas Pursio studierte Gesang an der Sibelius-Akademie in seiner Geburtsstadt Helsinki und ging danach ans Internationale Opernstudio in Zürich. Dort war er auch in Produktionen des Opernhauses zu erleben.

Seine internationale Laufbahn begann 1996 als Ensemblemitglied der Deutschen Oper am Rhein. Von 2000 bis 2002 sang er im Ensemble des Theater Erfurt und ist seitdem mit einer Vielzahl von Partien an der Oper Leipzig verpflichtet,darunter die vier Bösewichter in Les Contes d’Hoffmann, Andrej Korvine in der Uraufführung von Philippe Hersants Der Schwarze Mönch, Wurm/Luisa Miller, Plumkett/Martha, u.v.a. 2008/09 ist er unter anderem in Ariadne auf Naxos, Don Giovanni und La Rondine zu erleben.

Gastverträge führten ihn u.a. an die Deutsche Staatsoper Berlin sowie an die Opernhäuser von Hannover, Augsburg, Bielefeld, Zürich, Lausanne und Nizza. Seit 2003 ist er regelmäßig beim Savonlinna Opernfestival zu hören, zuletzt in Carmen und Olli Kortekangas’ neuer Oper Isän Tyttö (Papas Tochter). An der Finnischen Nationaloper in Helsinki sang er Don Alfonso/Cosí fan tutte (2004), den Sprecher in der Zauberflöte (2005) und in Owen Wingrave (2008). In Bern und an der Vlaamse Opera gastierte er erfolgreich in Le nozze di Figaro (2006/07; 2007/08).

 In Oper und Konzert arbeitete Herr Pursio mit Dirigenten wie Adam Fischer, Franz Welser-Moest, Nello Santi, Osmo Vänskä und Marcello Viotti zusammen. In einer Aufnahme der Philharmonischen Werkstatt Schweiz unter der Leitung von Mario Venzago ist er mit Robert Schumanns Manfred zu hören, und unter der Leitung von Frank Beerman sang er in Bártoks Blaubats Burg mit der Nordwestdeutschen Philharmonie. Im August 2008 sang er in Beethovens 9.Symphonie beim Helsinki Festival sowie in Stockholm.