Lors de ses deux premières saisons professionnelles avec les Oilers, Hemsky a démontré un réel talent et un potentiel remarquable sans toutefois présenter des statistiques impressionnantes. Durant le lock-out de la saison 2004-2005, il est retourné dans sa ville natale pour jouer avec le club HC Moeller Pardubice, tout comme Milan Hejduk, de l'Avalanche du Colorado. Avec l'aide de ceux-ci, le club tchèque a remporté le Championnat tchèque Extraliga pour la première fois en 16 ans.
Lors de sa troisième saison avec les Oilers en 2005-2006, Hemsky a explosé avec une production offensive de 77 points en 81 matchs, ce qui l'a placé au premier rang des meilleurs pointeurs de son équipe. Lors des séries éliminatoires, il a continué de s'illustrer en marquant des buts à moments cruciaux et a contribué aux succès de son équipe, qui s'est rendu jusqu'à la finale de la Coupe Stanley perdu contre les Hurricanes de la Caroline.
Il termine également meilleur pointeur des Oilers lors de la saison 2007-2008 avec 71 points inscrits en 74 matchs et lors de la saison 2008-2009 avec 66 points inscrits en 72 matchs. Hemsky est surtout un passeur décisif mais a tout de même réalisé un coup du chapeau le lors de la victoire 6 à 3 des Oilers contre les Predators de Nashville[1].
Il signe à titre d'agent libre avec les Stars de Dallas le .
Le , il signe un contrat d'une saison et d'un million de dollars avec les Canadiens de Montréal[3] mais ne joue que sept matches avec l'équipe : le , contre les Ducks d'Anaheim, il subit une commotion cérébrale qui lui fait manquer le reste de la saison à l'issue de laquelle il est finalement laissé libre par les Canadiens[4].