Billy Tan est devenu l'artiste régulier de la série de Marvel Comics, Uncanny X-Men en 2006. En 2008, il a été invité à dessiner les numéros 41 et 43-44 de New Avengers, qui sont rattachés à l'histoire de Secret Invasion, avant de se voir proposer de remplacer Leinil Francis Yu comme nouvel artiste régulier sur le titre[4].
En 2013, Tan reprend le titre principal de Green Lantern en tant que dessinateur à partir du no 21. Il travaille en collaboration avec l'écrivain Robert Venditti qui a remplacé Geoff Johns en tant que scénariste de la série[5]. Il travaillera sur la série durant trois ans puis part s'installer à Shanghai[6].
En 2016, il cofonde la maison d'édition Tan Comics avec Rainy Xiao[7], basée à Shanghai. Il crée des comics pour le marché digital chinois. Ses nouvelles séries, Generation Wu et Hero & Shero[8], présentent des super-héros basés sur les légendes asiatiques et les arts martiaux[6]. Son style artistique évolue. Les lignes sont plus épurées et se rapprochent du style des mangas[1].
En parallèle, il continue de travailler pour le marché américain. Il réalise principalement des couvertures pour Marvel Comics. En 2021, il fait équipe avec Larry Hama pour une histoire publiée dans X-Men Legends n°7[9].
