Początkowo zajmował się głównie dziennikarstwem, współpracując z różnymi gazetami i czasopismami („Gazetą Wyborczą”, „Polityką”, „Przekrojem”, „Filmem”) oraz stacjami radiowymi (RMF, Radiostacją). Po wydaniu w 2002 roku debiutanckiej powieści Heroina, która szybko stała się bestsellerem i została dobrze przyjęta przez krytykę literacką, skupił się głównie na pisaniu prozy, stając się jednym z najbardziej płodnych, a zarazem wszechstronnych, polskich pisarzy.
Najbardziej znaną powieścią Tomasza Piątka pozostaje Heroina – sugestywny, literacko wyrafinowany zapis świadomości osoby uzależnionej, przedstawiony bez moralizowania, z perspektywy bohatera stale odurzonego, który w heroinie widzi źródło szczęścia. Styl utworu odzwierciedla stany narkotyczne, co czyni książkę oryginalną językowo. W późniejszych powieściach Piątek łączył atrakcyjne narracje z analizą współczesnych zjawisk społecznych: pisał o przemocy medialnej (Kilka nocy poza domem), fascynacji złem (Bagno) czy zagubieniu w świecie nadmiaru bodźców (Przypadek Justyny).
Cechuje go biegłość w operowaniu różnymi konwencjami (od thrillera po fantastykę) oraz charakterystyczny dla niego czarny humor. Od 2008 roku Piątek związany jest z wydawnictwem W.A.B., opublikował tu między innymi Pałac Ostrogskich – eksperymentalną powieść-zszywkę łączącą eseistykę, wspomnienia i fikcję; thriller psychologiczny Morderstwo w La Scali, powieść historyczną Wąż w kaplicy pisaną z perspektywą cudzoziemca zafascynowanego polskością, oraz Miasto Ł., podejmujące temat wysiedleń i moralnego odkupienia. Magdalena (2014), piętnasta powieść autora, to satyryczny obraz Polski lat 90. XX wieku, w którym historia powracającego z emigracji Rafała i poznanej przypadkiem sieroty służy autorowi jako punkt wyjścia do krytyki rozczarowującej rzeczywistości III RP.
W 2017 roku Tomasz Piątek otrzymał Nagrodę Wolności Prasy przyznawaną przez Reporterów bez Granic i TV5 Monde, a rok później – Nagrodę Wolności i Przyszłości Mediów fundacji Medienstiftung der Sparkasse Leipzig.
W latach 2019–2020 był związany z radiem Halo.Radio, a od 2021 roku prowadzi autorski program Dochodzenie prawdy w serwisie Reset Obywatelski na YouTube. W 2025 roku dołączył do redakcji portalu Goniec.pl.