早年经历
蒂莫·韦尔纳出道于德国国内的斯图加特青训。
韦尔纳的天赋很清楚，从小就能看到。在六岁时加入VfB斯图加特后，在2013年时以17岁的年龄成为有史以来最年轻的欧足联欧洲联盟新人。几个月后，韦尔纳成为联盟的历史上有史以来最年轻的德甲斯图加特球员。媒体起初将韦尔纳看作是斯图加特培养的又一位马里奥·戈麦斯，这当然是基于两人都很出色的得分能力。但和师哥相比，身高1.8米的韦尔纳更加灵活，还有着百米11秒1的惊人速度，他在球队4231体系中被放在左前卫，有着更大发挥空间。
运动生涯
俱乐部生涯
斯图加特足球俱乐部（2002年7月1日~2016年6月30日）
2002/03赛季，2002年7月1日，蒂莫·韦尔纳由斯坦哈德恩菲尔德少年梯队签约转会至斯图加特少年梯队。
2010/11赛季，2011年1月1日，蒂莫·韦尔纳由斯图加特少年梯队签约提拔至斯图加特U17青年梯队。
2012/13赛季，2012年7月1日，蒂莫·韦尔纳由斯图加特U17青年梯队签约提拔至斯图加特U19青年梯队，以24球成为赛区最佳射手。
2013/14赛季，2013年7月1日，蒂莫·韦尔纳由斯图加特U19青年梯队签约提拔至斯图加特一线队。德甲联赛第2轮，蒂莫·韦尔纳替补出场创造斯图加特德甲首秀最年轻纪录。德甲联赛第6轮，出战法兰克福时成为本队德甲最年轻进球者。
赛季开局3连败后换上俱乐部U19主帅托马斯·施奈德，希望他率队回到过去本土化和年轻化的道路。蒂莫·韦尔纳便是施奈德上任后重点提拔的球员。2013年12月15日作客弗赖堡，韦尔纳不负主帅信任，一举成为德甲历史上最年轻的梅开二度者（17岁249天），带领球队3比1获胜，韦尔纳还因此成为德甲历史上单赛季进球达到3个的最年轻球员。对弗赖堡的两个进球，他都是个人盘带突破完成，展现出脚下功夫和速度优势。
2015/16赛季，蒂莫·韦尔纳参加了33场德甲联赛和3场德国杯，在2454分钟的出场时间里交出了7球5助攻的数据。
莱比锡红牛足球俱乐部（2016年7月1日~2023年6月30日）
2016/17赛季，2016年7月1日，蒂莫·韦尔纳以1000万欧元转会费签约加盟德甲的莱比锡红牛，双方签约到2020年6月30日。
北京时间2019年8月25日，莱比锡官方宣布与球队前锋维尔纳续约至2023年。 2019/2020赛季，维尔纳在德甲的进球数达到28球，仅次莱万多夫斯基，获得了德甲银靴。28球的成绩也是最近39年以来，德国本土球员在德甲的单赛季进球纪录，追平了马里奥·戈麦斯10-11赛季的成绩 。
维尔纳在加盟莱比锡的四年时间里，各项赛事共打进95球，是莱比锡的队史最佳射手 。
切尔西足球俱乐部
2020年6月18日，英超切尔西俱乐部宣布，维尔纳将在新赛季加盟球队。据德国图片报透露，维尔纳与切尔西签约至2025年，转会费5300万欧元，维尔纳加盟切尔西后将获得队内顶薪，年薪超过1000万欧元。
国家队生涯
而在国字号层面，韦尔纳从U15开始，代表各级别国青队31场比赛攻入23球，今夏获得弗里茨·瓦尔特奖U17年龄段金牌。 维尔纳先后入选了德国U15、U16、U17、U19和U21青年队，累计出场多达42次，打进33粒进球。在2017年与德国国家队一起出征联合会杯，并最终获得冠军。
个人生活
韦尔纳父亲过去也是职业球员，从小就训练儿子两只脚踢球的能力，开车带他在学校和训练场之间来回奔波，韦尔纳受到父母良好的教育，待人接物彬彬有礼，他从小就被教导要谦虚做人。