Né en Allemagne de parents israéliens, d'origine russe et yéménite, Tomer Sisley arrive en France à l'âge de neuf ans. Désireux d'aller vers la comédie, il se forme avec Jack Waltzer.

Il débute à la télévision à vingt-deux ans, dans la série « Studio Sud » (1996) et dans un épisode de « Highlander » (1996), avant d'apparaître dans « Les Bœuf-carottes » (1997), « Navarro » (1998), « Un homme en colère » (1998), « L'Immortelle » (1999), « Méditerranée » (2001), « Vertiges » (2003) ou « Trois femmes flics » (2005).

Il se fait aussi remarquer dans les téléfilms « Nana » d'Edouard Molinaro (2001), « Double Flair » de Denis Malleval (2002), « Retiens-moi » de Jean-Pierre Igoux (2005), « Confidences » de Laurent Dussaux (2007), jusqu'à son rôle récurrent dans la série sur le quartier chaud « La Commune » (2007), écrite par Abdel Raouf Dafri et filmée par Philippe Triboit.

Côté cinéma, après un petit rôle dans ALLIANCE CHERCHE DOIGT de Jean-Pierre Mocky (1997), puis un autre dans ABSOLUMENT FABULEUX de Gabriel Aghion (2001), il se fait de plus en plus présent avec les éclectiques DÉDALES de René Manzor (2003), VIRGIL de Mabrouk El Mechri (2005), TOI ET MOI de Julie Lopes-Curval (2006) et TRUANDS de Frédéric Schoendoerffer (2007).

Il parle couramment plusieurs langues et rejoint ainsi le générique de projets internationaux, du Maghreb de BEDWIN HACKER de Nadia El Fani (2003) à la Palestine reconstituée de LA NATIVITÉ de Catherine Hardwicke (2006).

Mais c'est sur scène qu'il s'impose en parallèle, comme artiste de stand-up. Son style et son énergie font mouche en France, où il brille notamment en première partie de Jamel Debbouze, comme au Québec, où il enflamme le festival Juste pour rire.

Fort de son charisme et de son talent polymorphe, Tomer Sisley est choisi pour incarner le héros de Philippe Francq et Jean Van Hamme sur grand écran, dans la superproduction épique LARGO WINCH de Jérôme Salle (2008,). Ces aventures tendues, physiques et internationales, dont il assure les cascades lui-même, le mènent à un second volet, LARGO WINCH (2011, photo), où Jérôme Salle le confronte, après Kristin Scott Thomas, à une tête d'affiche de taille, Sharon Stone.

Il double en français le Maître Grue du KUNG FU PANDA de Mark Osborne & John Stevenson (2008), puis se glisse dans NUIT BLANCHE de Frédéric Jardin (2011) avec Birol Ünel et Edouard Baer.