Primii ani ai copilăriei i-a petrecut în localitatea natală, iar în aprilie 1928 a venit în România împreună cu familia și s-au stabilit în Ploiești, unde Toma Caragiu a urmat ciclul gimnazial la Liceul "Sfinții Petru și Pavel". A fost ales pentru trupa de teatru a liceului. A absolvit cursurile liceale în 1945 și s-a înscris la Facultatea de Drept, dar curând a abandonat cursurile și s-a înscris la Conservatorul de Muzică și Artă Dramatică București, clasa Victor Ion Popa.

Debutul a avut loc în 1948, pe scena Studioului Teatrului Național din Piața Amzei, când era student în anul III, cu rolul unui scutier din ''Toreadorul din Olmado'', în regia maestrului Ion Sahighian. La 1 mai 1948, a fost angajat ca membru al Teatrului Național, iar în 1949 a absolvit Conservatorul de Muzică și Artă Dramatică.

La 1 aprilie 1951, s-a angajat la Teatrul de Stat din Constanța, unde a jucat rolul Rică Venturiano în piesa ''O noapte furtunoasă''. În 1953, la vârsta de 28 de ani, a fost numit director al Teatrului de Stat din Ploiești, funcție pe care o va deține timp de 12 ani. A interpretat pe scena ploieșteană 34 de roluri, conform site-ului www. biografii.famouswhy.ro.

În 1965, a fost invitat de Liviu Ciulei la Teatrul Bulandra din București. Dintre numeroasele roluri în teatru amintim: Truffaldino — ''Slugă la doi stăpâni'' de Carlo Goldoni; Figaro — ''Nunta lui Figaro'' de Beaumarchais; Ianke — ''Take, Ianke și Cadâr'' de Victor Ion Popa; Pampon — ''D'ale carnavalului'' de I.L. Caragiale, ; Bertoldo — ''Bertoldo la curte'' de Leunid Rahmaninov; Mackie Sis — ''Opera de trei parale'' de Bertolt Brecht; Tipătescu — ''O scrisoare pierdută'' de I.L. Caragiale; Primarul — ''Revizorul'' de Gogol; Ion — ''Puterea și adevărul'' de Titus Popovici; James Tyrone — ''Lungul drum al zilei către noapte'' de Eugene O'Neill.

A jucat în 39 de filme, printre care ''Vremea zăpezilor'', ''Șeful sectorului suflete'', ''Subteranul'', ''Răpirea fecioarelor'', ''Răzbunarea haiducilor'', ''Haiducii lui Șaptecai'', ''Zestrea Domniței Ralu'', ''Săptămâna nebunilor'', ''Facerea lumii'', ''Bariera'', ''Ciprian Porumbescu'', ''Operațiunea Monstrul", ''Serenada pentru etajul XII'', ''Buzduganul cu trei peceți'', ''Marele singuratic'', ''Nufărul roșu'', ''Vara romantică'', ''Poveste sentimentală'', ''Străzile au amintiri'', ''Procesul alb'', ''Brigada Diverse intră în acțiune'', ''Brigada Diverse în alertă!'', ''B.D. la munte și la mare'', ''Trei scrisori secrete'', ''Actorul și sălbaticii'', ''Mastodontul'', ''Premiera'', ''Tufă de Veneția'', ''Gloria nu cântă''.

Sceneta "Aşa e în tenis" de Grigore Pop, Dan Mihăescu şi Octavian Sava

A avut zeci de înregistrări în emisiuni radio sau la televiziune, fiind celebre monologurile sale, dar și scenetele în care avea parteneri alți actori celebri, în emisiuni de divertisment tv.

A fost căsătorit de două ori și a avut o fiică adoptată.

A murit în urma tragicului cutremur din 4 martie 1977, împreună cu prietenul său, regizorul Alexandru Bocăneț. Cei doi sărbătoreau finalizarea filmului ''Gloria nu cântă'', regizat de Bocăneț, în care maestrul Toma Caragiu juca rolul principal și se aflau în locuința actorului din blocul Continental, care s-a prăbușit la cutremurul din 1977. A fost înmormântat la cimitirul Bellu din Capitală.

În cinstea lui, teatrul din Ploiești a fost numit Teatrul ''Toma Caragiu'', strada pe care se află clădirea teatrului poartă același nume, iar în centrul orașului se află un bust al actorului.

A fost distins cu Ordinul Meritul Cultural clasa a III-a (1967) ''pentru merite deosebite în domeniul artei dramatice''.