Adamek był mistrzem świata wagi półciężkiej federacji WBC, które wywalczył po zwycięstwie na punkty nad Paulem Briggsem w 2005 roku. Potem obronił tytuł w walkach z Niemcem Thomasem Ulrichem i ponownie Briggsem. Stracił go jednak po porażce na punkty z Amerykaninem Chadem Dawsonem w 2007 roku. To była pierwsza przegrana Polaka w 31. starciu na zawodowych ringach. Potem Adamek przeniósł się do wagi junior ciężkiej, w której już w pierwszej walce, również w 2007 roku, pokonał Panamczyka Luisa Andresa Pinedę, zostając mistrzem świata federaci IBO. Tomasz Adamek przechodził z kategorii do kategorii Następnie przyszły kolejne zwycięstwa, a w grudniu 2008 roku wygrał na punkty z Amerykaninem Steve'em Cunninghamem, zostając mistrzem świata federacji IBF. Obronił ten tytuł w kolejnych starciach z Amerykanami - Johnatonem Banksem i Bobbym Gunnem. Jednak w 2009 roku zrzekł się pasa, aby przejść do kategorii ciężkiej. I w pierwszy pojedynku pokonał przez techniczny nokaut w Łodzi Andrzeja Gołotę, czyli polską legendę tej kategorii wagowej. Zwycięska passa Adamka trwała, co doprowadziło do podpisania kontraktu z Władimirem Kliczką o mistrzostwo świata WBO i IBF, które należały do Ukraińca. Ostatecznie ten jednak zdecydował się na unifikacje pasów z Davidem Haye'em, a Polak zmierzył się z jego bratem Witalijem, mistrzem świata WBC. W 2011 roku we Wrocławiu starcie miało jednostajny przebieg i zostało przerwane przez sędziego w 10. rundzie ze względy na całkowitą dominację rywala naszego "Górala". Potem Adamek jeszcze potrafił wygrać kilka zawodowych walk, ale też coraz częściej przytrafiały mu się porażki jak z innym Ukraińcem Wiaczesławem Hłazkowem, rodakiem Arturem Szpilką, Amerykanami Erikiem Moliną i Jarrellem Millerem. Ta ostatnia, która odbyła się w 2018 roku w Chicago była jego zakończeniem kariery na zawodowym ringu. Po prawie sześciu latach "Góral" wrócił jednak do sportu. W lutym stoczył walkę w oktagonie, ale na zasadach bokserskich z mistrzem KSW Mamedem Chalidowem, zwyciężając po kontuzji rywala, a 18 maja, również w Gliwicach, zmierzy się z Bandurskim na Fame MMA 21. Tomasz Adamek nie chce zrobić krzywdy Patrykowi Bandurskiemu Na razie panowie toczą "pojedynek" na słowa, a poszło o rękawice. "Nie wiem, co się wydarzyło po walce Tomasza z Mamedem. Myślę, że predyspozycja Tomasza pozostawiała wiele do życzenia i ta formuła została zmieniona. I usłyszałem, że albo bijemy się w dużych, albo wcale" - powiedział "Bandura" na kanale "MMA - bądź na bieżąco". W tym samym medium odpowiedział mu Adamek. "Od początku dogadane są normalne rękawice. Ja całe życie byłem pięściarzem. Raz, że nie chcę sobie rąk połamać, a widziałem, jakie mają chłopcy kontuzje po walkach. A dwa, że nie chcę zrobić krzywdy przeciwnikowi" - stwierdził. "W tych małych rękawicach to tak, jakbyś dostał prosto z pięści. Ja nie chcę na starość kogoś uszkodzić. Ma być widowisko, piękna walka i tego sobie życzę" - dodał.