Ve třicátých letech 19. století začal dělat pokusy s ohýbáním dřeva, čehož pak využil i ve své profesi. Ohýbaný nábytek poprvé představil veřejnosti roku 1841 na průmyslové výstavě v Koblenci, kterou navštívil i rakouský kancléř Metternich. Na jeho doporučení přesídlil Thonet v následujícím roce do Vídně, kde si založil vlastní firmu na výrobu nábytku.
S manželkou Annou Marií měl celkem třináct dětí, jen pět synů se však dožilo dospělosti. Kvůli nim roku 1853 přejmenoval firmu na „Gebrüder Thonet“.
Zájem o ohýbaný nábytek neustále rostl, roku 1856 se proto Thonet rozhodl založit novou továrnu. Kvůli výhodným podmínkám si vybral moravské Koryčany, kam se následně sám na čas přestěhoval. Výroba se zde rozběhla roku 1857 a díky velkým úspěchům se firma zanedlouho rozšířila i o závody v Bystřici pod Hostýnem a Vsetíně.
Thonetův ohýbaný nábytek se brzy stal pojmem a německý podnikatel za jeho výrobu získal i řadu ocenění, mimo jiné zlatý kříž za zásluhy či rytířský kříž řádu Františka Josefa. Na sklonku života byl uznávaným výrobcem nábytku. Zemřel 3. března 1871 ve Vídni a vedení firmy převzali jeho synové.