È nato il 25 dicembre del 1976 nella piccola città finlandese di Kitee, nella Carelia settentrionale. La madre è un'insegnante di pianoforte, e Tuomas è il terzogenito della famiglia, ha una sorella ed un fratello maggiore.

A 15 anni conclude gli studi musicali ed a 16 abbandona gli studi di pianoforte per dedicarsi esclusivamente alle tastiere.

A 18 anni viene chiamato alla leva obbligatoria, che Tuomas descrive come un vero e proprio incubo, attenuato soltanto dalla sua partecipazione come clarinettista nel complesso dell'esercito.[senza fonte]

Nel 1996, durante un periodo di congedo, propone ad un gruppo di amici di creare una band metal. Inizialmente la proposta è accolta da Emppu Vuorinen e anche dall'amica Tarja Turunen, studentessa di canto lirico ed amica d'infanzia di Tuomas (conosciuta all'età di 12 anni come allieva di pianoforte della madre).

Oltre al pianoforte e alle tastiere si è dedicato allo studio di clarinetto e sassofono.

L'8 maggio 2008 è stato annunciato che Holopainen sarà il produttore del prossimo album della rock band finlandese Indica, che uscirà nell'autunno del 2008.

mamma mia quanto è bono quest' uomo!!!