2013년 8월 1일 UEFA 유로파리그 2013-14 예선에서 PFC 보테프 플로브디프를 상대로 데뷔전을 가졌다. 당시 나이는 17세 4개월 25일로, 공식 경기에 출전한 선수 중 슈투트가르트 역사상 가장 어린 선수로 기록되었다.
2013년 8월 17일 레버쿠젠을 상대로 분데스리가 데뷔전을 가졌다. 2013년 10월 22일에 아인트라흐트 프랑크푸르트를 상대로 분데스리가 데뷔골을 기록하였다. 같은 해 11월 1일 프라이부르크를 상대로 두 골을 기록하며 분데스리가 역사상 멀티골을 기록한 가장 어린 선수로 기록되었다.
RB 라이프치히
2016년 6월 11일 RB 라이프치히와 4년 계약에 합의했다. 이적료는 1,000만 유로로 라이프치히 역사상 가장 큰 금액의 투자였다. 2019-2020시즌에는 리그에서 28골을 넣어 분데스리가 득점 랭킹 2위를 기록했다.
첼시
2020년 6월 18일 첼시 FC와 5년 계약에 합의했다. 분데스리가 종료 후 7월 합류했다.[3]
베르너는 독일 대표팀에서 청소년 대표팀으로 나라를 대표했으며, U15, U16, U17, U19 및 U21 팀에서 뛰었고 총 48 경기에서 34 골을 넣었다. 2010년에는 폴란드와의 경기에서 독일 U15 대표팀 데뷔전에 해트트릭을 기록하기도 했다. 그로부터 두 해 후에는 독일 대표팀이 2012 UEFA U-17 유럽 선수권 대회에서 준우승을 차지한 팀의 일원이었다.[4]
2017년에 헤드 코치 요아힘 뢰브에 의해 독일 대표팀에 처음으로 선발된 베르너는 2017년 3월 22일과 26일에 각각 잉글랜드과의 친선 경기 및 아제르바이잔과의 2018 월드컵 예선 경기에 참가했다.[5][6]
2017년 5월 17일, 베르너는 러시아에서 개최된 2017 FIFA 컨페더레이션스컵 독일 대표팀 명단에 선정되었다. 그는 대회 개막전에서 오스트레일리아와의 경기에서 산드로 바그너의 대체 선수로 출전했으며,[7] 이후 6월 25일에 열린 독일의 조별리그 마지막 경기에서 카메룬에 선발 출전하여 국제대회에서 처음으로 두 골을 기록했다.[8] 그로부터 네 날 후, 베르너는 멕시코를 상대로 4–1로 이긴 준결승에서 독일의 세 번째 골을 기록했다.[9] 2017년 7월 2일, 베르너는 독일의 2017 FIFA 컨페더레이션스컵 결승에서 칠레를 상대로 라르스 슈틴들의 결승 골을 어시스트했다.[10] 세 골과 두 어시스트로, 베르너는 대회의 골든 부트에 선정되었다.[11][12]
2018년 6월 4일, 베르너는 독일이 참가한 2018 FIFA 월드컵의 최종 23인 명단에 포함되었다.[13] 그는 6월 17일 독일의 개막 경기에서 1-0으로 패배한 멕시코와의 경기에서 선발 출전하여 첫 번째 FIFA 월드컵 출전을 했다.[14][15] 그는 남은 조별리그 경기에도 출전했지만 독일은 1938년 이후 처음으로 1차전에서 탈락하며 베르너는 골을 기록하지 못했다.
2021년 5월 19일, 그는 UEFA 유로 2020을 위한 대표팀 명단에 선발되었다.[16] 2022년 6월 14일, 그는 2022–23 UEFA 네이션스 리그 A에서 이탈리아를 상대로 5-2로 이긴 경기에서 득점했으며, 이탈리아가 적어도 1957년 5월 12일 유고슬라비아에 6-1로 패한 이후 처음으로 적어도 다섯 골을 내주는 일이 있었다.[17] 그는 그의 발목 부상으로 인해 2022 FIFA 월드컵 대표팀 명단에 포함되지 않았다.[18]
