提摩西·道尔顿有着意大利和爱尔兰血统，他是家中五个孩子中的老大，很小的时候就表现出对表演的兴趣，或许是因为他的祖父母都是杂耍演员的缘故。曾于英国皇家戏剧学院等接受严格的舞台训练。
提摩西·道尔顿不仅戏剧演的好，在电视和电影方面也同样出色，表演天份和英俊的外表使他很容易得到了出演电视剧的机会，他曾经在电视连续剧《JudgeDee》担任客串，并作为正式演员出演过《Sat'dayWhileSunday》。1967年提摩西受彼得·奥图尔(PeterO'Toole)的推荐出演《冬狮》(TheLioninWinter)中的法国国王，68年又参演了意大利影片《Giochiparticolari》。在此期间提摩西的其他作品有《TheThreePrinces》和《Candida》等，同时他还参加了《007之女王密使》(OnHerMajesty'sSecretService)的试镜，竞演邦德一角，不过因为太年轻而未被接受。70年提摩西与导演肯·休斯(KenHughes)联手，拍摄了《镇国大将军》(Cromwell)，8年后他们在提摩西第一部美国电影《Sextette》中再度合作，由于在美国观众面前曝光的机会越来越多，提摩西开始把更多的精力放在美国，拍摄了《查理的天使》(Charlie'sAngels)和《TheFlameIsLove》等电视剧。
80年代后，提摩西·道尔顿先后拍摄了《飞侠哥顿》(FlashGordon)和小制作的《雪诺的一生》(ChanelSolitaire)。1983至1987年是提摩西作品颇丰的一年，拍摄了《简·爱》(JaneEyre)、《杜里世家》(TheMasterofBallantrae)、《画家的女儿》(Mistral'sDaughter)、《弗洛伦斯·南丁格尔》(FlorenceNightingale)、《TheDoctorandtheDevils》和《Sins》等影片。1986年春他与范尼莎·雷德格雷夫(VanessaRedgrave)合作出演了两部改编自莎翁作品的电视剧《驯悍记》(TheTamingoftheShrew)和《安东尼和克利奥帕特拉》(AntonyandCleopatra)。虽然提摩西曾经饰演过007詹姆斯·邦德，而且票房反应不错，但是1989年的《杀人执照》(LicencetoKill)却反应冷淡；之后他连续主演了《禁宫情妓》(Putainduroi,La)和《火箭人》(TheRocketeer)，1992年主演的《Framed》为提摩西在次年的纽约电影节上赢得一尊铜奖，他94年的作品《与鲸共舞》(IntheCompanyofWhales)又捧得纽约电影节银奖。90年代93年94年期间，提摩西的影视作品同样十分丰富，主要有《红鹰战士》(LieDownwithLions)、《Scarlett》、《魔羯战士》(TheInforman)、《美容师与野兽》(TheBeauticianandtheBeast)以及《华纳巨星总动员》(LooneyTunes:BackinAction)等。
2018年，加盟流媒体平台DC宇宙的剧集《末日巡逻队》，饰演奈尔斯·考尔德/首席。
