Maddison s'est blessé lors d'un match de pré-saison contre Newcastle United dimanche, et a été évacué sur une civière.
Thomas Frank avait déclaré après le match qu'il s'agissait du même genou que celui que le joueur de 28 ans avait blessé en mai et qui avait contraint Maddison à renoncer à la dernière partie de la saison dernière.
"Nous pouvons confirmer que James Maddison sera opéré d'une rupture du ligament croisé antérieur (LCA) du genou droit", a affirmé le club.
Le meneur de jeu a inscrit 12 buts et délivré 11 passes décisives toutes compétitions confondues la saison dernière, alors que les Spurs remportaient l'Europa League et mettaient fin à une disette de 17 ans.
Tottenham n'a pas donné de date pour son retour, mais les blessures du ligament croisé antérieur tiennent normalement les joueurs éloignés des terrains pendant au moins six mois avant qu'ils ne puissent reprendre l'entraînement.
Les Spurs commenceront leur saison par un match de Super Coupe de l'UEFA contre le Paris Saint-Germain, vainqueur de la Ligue des champions, à Udine, le 13 août, avant d'entamer leur campagne de Premier League à domicile contre le promu Burnley trois jours plus tard.