Timo Pielmeier startete seine Karriere in der Jugendabteilung seines Heimatvereins Deggendorfer EC. Im Sommer 2004 wechselte er zu den Jungadlern Mannheim, mit denen er in der Saison 2004/05 den Titel in der Deutschen Nachwuchsliga (DNL) gewann. Nach nur einem Jahr in Mannheim wechselte er zu den Kölner Haien, wo er hauptsächlich im Tor des DNL-Teams stand, aber auch mit einer Förderlizenz für die Profimannschaft spielberechtigt war. Dort erhielt er nach der Verletzung des Stammtorhüters Oliver Jonas einige Berufungen in den Kader als Back-up hinter Thomas Greiss, blieb allerdings ohne Einsatz in der Deutschen Eishockey Liga (DEL). Mit dem DNL-Team der Kölner Haie gewann Pielmeier in der Saison 2006/07 abermals die Deutsche Meisterschaft im Nachwuchs.[1]
Bereits im Sommer 2008 hatte er bei den San Jose Sharks einen NHL-Einstiegsvertrag mit einer Laufzeit von drei Jahren erhalten.[5] Im März 2009 wurde er gemeinsam mit Nick Bonino und einem Viertrunden-Wahlrecht im NHL Entry Draft 2012 in einem Tauschgeschäft an die Anaheim Ducks abgegeben, die dafür im Gegenzug Travis Moen und Kent Huskins an die Sharks abgaben. Der Deutsche spielte in der Saison 2009/10 bei Anaheims Farmteam, den Bakersfield Condors, in der ECHL. Im Dezember 2009 gelang ihm im Spiel gegen die Utah Grizzlies mit einem Empty Net Goal wenige Sekunden vor Ende der Begegnung das Tor zum 6:4-Endstand.[6] Nachdem er das Trainingscamp vor der Spielzeit 2010/11 bei den Anaheim Ducks verbracht hatte, wurde der Torhüter bei der zweiten Kaderreduktion zu den Syracuse Crunch in die American Hockey League (AHL) geschickt.[7] Am 19. Februar 2011 debütierte Pielmeier für die Anaheim Ducks in der NHL, als er in der Begegnung gegen die St. Louis Blues zum Einsatz kam und fünf Gegentore bei zwölf Schüssen hinnehmen musste.[8] Es war sein einziges NHL-Spiel. Im Dezember 2011 wurde er gemeinsam mit Verteidiger Kurtis Foster im Austausch für Rod Pelley, Mark Fraser und einem Siebtrunden-Wahlrecht im NHL Entry Draft 2012 zu den New Jersey Devils transferiert. Er spielte jedoch bis zum Ende der Saison 2011/12 weiterhin in den unterklassigen Ligen ECHL und AHL.
Anfang Juni 2012 kehrte Pielmeier schließlich nach Deutschland zurück und unterschrieb einen Vertrag bei den Landshut Cannibals in der 2. Bundesliga, wo er zum Saisonende zum Rookie des Jahres der 2. Bundesliga gewählt wurde. Zur Saison 2013/14 wechselte er zum ERC Ingolstadt in die DEL. Mit den Ingolstädtern gewann er in seiner ersten Saison die Deutsche Meisterschaft. Er hatte entscheidenden Anteil am Gewinn des Titels, insbesondere in der Finalserie gegen die Kölner Haie hielt er überragend.[9] Er wurde noch vor Beginn der Playoffs zum DEL-Rookie des Jahres gewählt.[10] Ende September 2016 einigte sich Pielmeier mit dem ERCI auf eine langfristige Fortführung der Zusammenarbeit bis 2022.[11]
Im Juli 2020 wurde Pielmeier vom ERC Ingolstadt suspendiert, da er als einziger Profispieler des Klubs einen konditionellen Verzicht auf 25 % des Gehalts, der von der DEL aufgrund der wirtschaftlichen Lage in der COVID-19-Pandemie von jedem DEL-Spieler gefordert wurde, nicht akzeptierte. Somit mussten ihn die Ingolstädter aus dem Kader nehmen, da die Zustimmung erforderlich gewesen wäre, um eine Lizenzierungsbedingung zu erfüllen.[12] Die Suspendierung und die Pressemitteilung des ERC Ingolstadt[13] sorgte in sozialen Medien für viele Diskussionen.[14] Pielmeier kehrte daraufhin zur Saison 2021/22 zu seinem Heimatverein Deggendorfer SC in die drittklassige Eishockey-Oberliga zurück.[15] Dort wurde er in den Jahren 2023 und 2024 jeweils zum besten Torwart der Süd-Staffel gewählt.
International
Pielmeier spielte bereits in seiner frühen Jugend für verschiedene Auswahlmannschaften des Deutschen Eishockey-Bundes. Mit der U18-Auswahl nahm er an den U18-Weltmeisterschaften 2006, wo er zum besten deutschen Spieler gewählt wurde, und 2007 in der Top-Division teil. Zudem spielte er bei den U20-Weltmeisterschaften 2007 und 2009 ebenfalls in der Top-Division und stieg bei der U20-Weltmeisterschaft 2008, als das deutsche U20-Team nach dem Abstieg im Vorjahr in der Division antreten musste, umgehend wieder in die Top-Division auf. Dabei trug er als bester Torhüter mit der höchsten Fangquote und dem geringsten Gegentorschnitt maßgeblich bei.
Sein Debüt in der A-Nationalmannschaft gab er am 17. Dezember 2013.[16] Bei den Weltmeisterschaften 2015 und 2016 stand er im Tor der deutschen Auswahl. Zudem nahm er 2014, als die deutsche Mannschaft das Turnier gewinnen konnte, und 2017 am Deutschland Cup teil. Pielmeier krönte seine internationale Karriere mit der Teilnahme an den Olympischen Winterspielen 2018 in Pyeongchang, bei der er mit der DEB-Auswahl die Silbermedaille gewann und dafür am 7. Juni 2018 mit dem Silbernen Lorbeerblatt ausgezeichnet wurde.[17]
Gemeinsam mit Stammtorwart Danny aus den Birken und Dennis Endras bildete Pielmeier das deutsche Torwarttrio und kam dabei im zweiten Vorrundenspiel gegen Weltmeister Schweden zu einem Einsatz. Ebenso spielte er wenige Monate später bei der Weltmeisterschaft 2018.
(Legende zur Torhüterstatistik: GP oder Sp = Spiele insgesamt; W oder S = Siege; L oder N = Niederlagen; T oder U oder OT = Unentschieden oder Overtime- bzw. Shootout-Niederlage; Min. = Minuten; SOG oder SaT = Schüsse aufs Tor; GA oder GT = Gegentore; SO = Shutouts; GAA oder GTS = Gegentorschnitt; Sv% oder SVS% = Fangquote; EN = Empty Net Goal; 1Play-downs/Relegation; Kursiv: Statistik nicht vollständig)
↑Pressemitteilung des Bundespräsidialamtes vom 7. Juni 2018: „… Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier zeichnet am 7. Juni 2018 die deutschen Medaillengewinner der Olympischen Winterspiele 2018 mit dem Silbernen Lorbeerblatt aus.“