W 1982 pojawił się album Genesis Three Sides Live. Jest to album koncertowy, więc wystąpił na nim Thompson. W tym samym roku pojawił się także na specjalnym koncercie Genesis w jego najsłynniejszym składzie, tzn. z Peterem Gabrielem i Steve’em Hackettem.
W międzyczasie Collins nagrał dwie solowe płyty i przygotowywał się do własnej trasy koncertowej. Piosenkarz potrzebował perkusisty, zaproponował więc Thompsonowi udział w tournée. W 1983 zagrali serię koncertów, w których udział brał także współpracujący z Genesis gitarzysta Daryl Stuermer.
W 1984 Genesis nagrało kolejną płytę – Genesis – i wyruszyło w największą do tej pory trasę koncertową. Koncerty zostały nagrane i wydane na DVD. Rok później w trasę o takiej samej długości wyruszył Collins ze swoim trzecim albumem No Jacket Required. Thompson brał udział w obu tournée.
Po zakończeniu trasy muzycy z Genesis rozpoczęli prace nad kolejną płytą. Thompson w tym czasie zagrał na solowej płycie wokalisty Petera Cetery Solitude/Solitaire. W 1986 został wydany nowy album Genesis Invisible Touch. Grupa wraz z Thompsonem wyruszyła w 10-miesięczną trasę, której zwieńczeniem był nagrany i wydany na DVD koncert na Stadionie Wembley.
W 1989 i 1990 Thompson wyruszył z Collinsem w trasę promującą płytę …But Seriously. Z nagrań koncertowych powstała płyta Serious Hits...