Thuram berseragam Juventus sejak 2001. Tapi dia mengikuti jejak Zambrotta untuk pindah ke Barcelona saat Juventus terjun ke Serie B. Karier defender andalan Timnas Prancis itu bersama Blaugrana berlangsung dua musim.
Agustus 2008, Thuram memutuskan pensiun dari dunia sepak bola. Total, dia bermain 204 kali untuk Juventus di semua ajang. Sementara di Barcelona, dia hanya melakoni 58 penampilan.