Następne sezon Kempe rozegrał już jako podstawowy piłkarz swojej drużyny i pomógł jej w zajęciu trzynastego miejsca w tabeli. Zagrał 34 mecze, trzykrotnie pokonując bramkarza rywali i notując 9 asyst. Jego dobra postawa nie pozostała niezauważona i po zakończeniu rozgrywek został pozyskany przez Erzgebirge Aue, które właśnie awansowało do wyższej ligi, a sam Kempe strzelił tej drużynie bramkę w ostatniej kolejce sezonu 2009/2010.
Tobias Kempe od początku stał się ważnym piłkarzem swojej nowej drużyny. W 2. Bundeslidze zadebiutował 21 sierpnia 2010 w spotkaniu pierwszej kolejki przeciwko SC Paderborn. W 74' zmienił na boisku Skerdilaida Curriego, a już cztery minuty później został ukarany żółtą kartką. Pierwszą bramkę dla drużyny z Aue strzelił 1 lutego 2011 w wygranym 3-1 meczu z FSV Frankfurt. Mimo tego, iż celem na sezon 2010/2011 dla zawodników Erzgebirge było utrzymanie się w lidze, to przy wydatnym udziale Tobiasa zajęli wysokie piąte miejsce w tabeli, a sam Kempe zakończył sezon rozgrywając 32 mecze, strzelając dwie bramki i notując 3 asysty.