Figlio del pluricampione down-hill e icona della mountain-bike, John Tomac. Eli vanta il primato come primo rookie nella storia del motocross americano ad aver vinto al debutto da professionista. Il 22 maggio 2010 infatti sulla pista di Hangtown in sella alla sua Honda CRF 250R del Team Geico riuscì a conquistare la vittoria overall nella classe 250cc, in virtù di un terzo posto in gara uno e di un primo posto in gara due.
Già dagli esordi Eli dimostrò un'eccezionale velocità, che lo porta da subito a competere con i migliori della categoria. Tra i suoi principali rivali si ricorda sicuramente Ken Roczen; Cresciuti sportivamente insieme hanno battagliato spesso per la conquista di titoli AMA SX e MX.
Da segnalare il campionato SX 250cc Costa Ovest del 2013, dove, a fine campionato la differenza tra i due risultò essere di soli 2 punti a favore del pilota tedesco. Il giovane pilota statunitense si rifece tuttavia qualche mese più tardi andando a conquistare il titolo Mx 250cc proprio davanti all'eterno rivale Ken Roczen.
Nel 2014 arriva il cambio di cilindrata passando alla categoria 450cc, tuttavia una serie di sfortunati incidenti, con conseguenti infortuni, gli impediranno di competere per la vittoria finale sia nel campionato indoor sia in quello outdoor. Riesce in ogni caso a conquistare numerosi podi dimostrandosi uno dei piloti più talentuosi della nuova generazione di piloti statunitensi.
Grazie alle sue notevole qualità di guida, Tomac, viene selezionato sia nel 2013 che nel 2014 per difendere i colori a stelle e strisce nel Motocross delle Nazioni. Nel 2013 in squadra con Ryan Dungey e Justin Barcia arriverà una cocente sconfitta per i "maestri" americani, battuti nella pista tedesca di Teutschenthal dai belgi Clément Desalle, Kevin Strijbos e dall'ufficiale KTM Ken de Dycker.
In questa occasione però l'Europa conosce uno dei piloti emergenti più forti nel sempre florido panorama crossistico americano: appunto Eli Tomac, che con una condotta di gara alquanto spettacolare ed entusiasmante in gara 2 darà vita ad un'incredibile rimonta chiusa alle spalle, ancora una volta, del padrone di casa Ken Roczen, al termine di un'entusiasmante rimonta stoppata "solo" da una caduta nel tentativo di superare il pilota tedesco. Terminerà la gara in ogni caso al 2º posto arrivando a pochi decimi dal rivale.
In gara 1 a causa di una caduta terminerà la manche al 16º posto, risultato poi scartato come peggiore tra tutti quelli ottenuti dai piloti USA.
L'anno successivo nella pista lettone di Ķegums otterrà un 6° ed un 4º posto contributo che permetterà al Team USA di ottenere un tutt'altro che entusiasmante terzo posto alle spalle di Francia e Belgio.
Nel mese di novembre dello stesso anno, Tomac, conquista in terra europea le tappe Supercross di Parigi-Bercy e di Genova dimostrando velocità e doti indoor impensabili per tutti gli altri piloti europei.