Realiza su formación artística en la Escuela Massana y en la Facultad de Bellas Artes de San Jordi en Barcelona. Aquí fue donde descubrió la pintura y la obra de pintores como Broto, Miró, Klee o Henry Moore. Posteriormente, se instaló en Madrid y se casó con la bailarina y coreógrafa de arte contemporáneo Nati Aguiar, quien influirá en su producción artística.
Su primera exposición individual la realizó en la sala viguesa Novecento. Al igual que otros artistas de su época, tuvo una salida rápida al mercado con el consiguiente enfrentamiento a un medio complejo y poco activo con respecto a los artistas más jóvenes.
Sus primeros trabajos se desenvuelven en la órbita del postpop. Utiliza la pintura fluorescente, de colores ácidos que potencian la expresividad. Esta etapa coincide con su estancia en Barcelona, donde se impregna de la luz mediterránea. Al recalar en Madrid, en el año 1983, realiza un curso, en el Círculo de Bellas Artes de Madrid, con Luis Gordillo. A partir de ese momento, su pintura experimenta un cambio, se vuelve más oscura, el componente matérico adquiere mayor relevancia y el fondo blanco reivindica su lugar dentro de la composición. Al mismo tiempo, el contacto con el trabajo de Nati Aguiar supuso el descubrimiento de nuevas formas expresivas. Juntos realizan espectáculos multimedia, y él profundiza en el diseño de escenografías para espectáculos.
En el año 1985 produce la serie «Los cabezones». El artista reconoce la impresión que le causó la obra de Tom Wesselman: «Me encantaba ver cómo enfocaba al personaje, haciéndolo ocupar casi todo el plano». Ahora la figura se deforma para expresar estados de ánimo y sensaciones. Cambia el enfoque visual y echa mano de un primitivismo formal y grandes dosis de sarcasmo.
A partir del año 1986, profundiza en la idea de espacio como materia expresiva principal y se centra en el acto físico de pintar en detrimento de la naturaleza de los materiales. Ejercita una pintura rápida, de acción, con un alto grado de implicación física, en la que incluye, con regularidad, signos de tipo geométrico y abstracto. En el año 1987 crea la serie «Art explorer», conjunto de collages de elementos que encuentra en la naturaleza. Las composiciones no responden a un planteamiento intelectual previo. Añade objetos y contagia con la idea de instalación estas obras pictóricas de dimensiones reducidas, que inician una de las vías de trabajo que tendrá continuidad en los años noventa.
Después de su estadía en Nueva York, investigaciones de tipo físico, biológico o botánico conviven con aspectos fragmentarios de ambientes urbanos y tecnológicos. En estos años, la implicación física con su producción va en aumento. En su siguiente serie titulada «Ofelia», inspirada en Baudelaire, reconoce que es la primera vez que sufre pintando. Identifica el cuerpo del artista como «medium» entre el espíritu, la energía y el espectador. Carbajo siente la necesidad, cada vez más acentuada, de unión con la materia. Por ejemplo, calentaba la pintura que iba a utilizar haciéndola coincidir con su temperatura corporal. Su obra supone una mezcla de expresionismo abstracto y action painting.
En sus últimas series tienen cabida las fotocopias, fotografías e imágenes por ordenador. Asume, como parte de su discurso, la realidad fragmentada del ordenador, con diferentes ventanas que muestran instantáneamente informaciones que no tienen relación entre sí. Parafraseando a Antón Patiño, Tono Carbajo es testigo de un mundo postindustrial donde para sobrevivir son precisas estrategias de reciclaje y recomposición. Actualmente, vive y trabaja en Barcelona.