Notował też porażki z Tatsuyą Kawajirim czy ponownie w walce o tytuł z Melendezem.
Powrót do UFC Na początku 2013 Strikeforce zakończyło działalność. Większość zawodników będących pod kontraktem została przeniesiona do UFC w tym i Thomson. W pierwszej walce od powrotu do klatki UFC zmierzył się z młodszym z braci Diaz – Natem. Thomson wygrał starcie przed czasem (TKO – po wysokim kopnięciu w głowę) i otrzymał bonus finansowy za "nokaut wieczoru". Mimo dobrego początku w UFC, następne trzy pojedynki przegrał, wszystkie na punkty m.in. z byłym mistrzem UFC Bensonem Hendersonem. Po walce z Tonym Fergusonem jego kontrakt z UFC został wypełniony jednak organizacja postanowiła nie przedłużać z nim umowy, więc w związku z tym związał się z konkurencyjnym Bellator MMA.
Bellator MMA W debiucie dla nowej organizacji 19 września 2015 pokonał przed czasem Mike'a Bronzoulisa. 4 grudnia na Bellator 147 znokautował Pablo Villasecę, natomiast 18 lutego 2017 został znokautowany przez Patricky'a Freire.