Gomis juga pernah bermain untuk tim nasional Prancis, di mana ia tampil dalam 12 pertandingan antara tahun 2008 hingga 2013 dan mencetak tiga gol. Ia juga menjadi anggota skuad Prancis pada UEFA Euro 2008.
Dalam karir klubnya, Gomis memulai debutnya dengan Saint-Étienne dengan tampil dalam 13 pertandingan dan mencetak dua gol di musim pertamanya. Pada musim berikutnya, ia sempat dipinjamkan ke Troyes AC dan berhasil mencetak enam gol dalam 13 pertandingan. Musim 2005-2006 tidak terlalu sukses baginya karena ia hanya mencetak dua gol dalam 24 pertandingan. Namun, musim 2006-2007 menjadi musim yang menentukan bagi Gomis karena ia berhasil mencetak sepuluh gol dalam 30 pertandingan. Ia melanjutkan performa impresifnya pada musim 2007-2008 dengan mencetak 16 gol dalam 34 pertandingan.
Pada bursa transfer musim panas 2008, Newcastle United dikabarkan tertarik untuk mendapatkan jasa Gomis dengan nilai transfer £10 juta. Namun, transfer tersebut tidak terwujud dan Gomis tetap bertahan di Saint-Étienne. Gomis juga pernah mengungkapkan ketertarikannya untuk bermain di Inggris atau Serie A. Pada musim 2008-2009, performa Gomis menjadi sorotan, meskipun ia berhasil mencetak lima gol dalam 17 pertandingan liga dan tampil impresif dalam ajang UEFA Cup dengan mencetak tiga gol dalam empat pertandingan.
Pada 29 Juli 2009, Gomis resmi bergabung dengan Olympique Lyonnais dengan nilai transfer €13 juta dan menandatangani kontrak selama lima tahun. Dengan transfer tersebut, Gomis menjadi pemain keenam dalam sejarah sepak bola Prancis yang langsung berganti klub dari Saint-Étienne ke rival Derby du Rhône, Lyon. Pada hari pertama musim 2011-2012 Ligue 1, Gomis mencetak gol kemenangan dalam kemenangan 3-1 melawan Nice pada 6 Agustus 2011. Pada 24 September, ia mencetak dua gol dalam babak pertama melawan Girondins de Bordeaux, membawa timnya meraih kemenangan tandang dengan skor 3-1. Gomis juga mencetak empat gol dalam pertandingan terakhir babak grup Liga Champions 2011-2012, membantu Lyon meraih kemenangan 7-1 atas Dinamo Zagreb dan lolos ke babak 16 besar berdasarkan selisih gol. Ia juga mencatatkan rekor hat-trick tercepat dalam sejarah Liga Champions dengan mencetak tiga gol dalam waktu singkat. Namun, rekor tersebut kemudian dipecahkan oleh Mohamed Salah pada babak grup Liga Champions 2022-2023 ketika Liverpool mengalahkan Rangers dengan skor 7-1. Gomis juga mencetak gol voli untuk menyamakan kedudukan 1-1 melawan Paris Saint-Germain pada 25 Februari 2012, meskipun pertandingan tersebut berakhir dengan skor dramatis 4-4 setelah Lyon sebelumnya unggul 4-2. Ia juga mencetak gol kemenangan 30 yard dalam derbi melawan mantan klubnya, Saint-Étienne, pada 17 Maret. Gomis melanjutkan performa impresifnya di Lyon hingga akhir musim.
Follow