Toni Collette se narodila 1. listopadu 1972 v australském Sydney. Celým jménem Antonia Collette vyrůstala v Blacktownu, západním předměstí Sydney, v rodině s irskými kořeny. Její otec, Bob Collette, byl řidič nákladního vozu, a matka, Judy Collette, pracovala jako zákaznická služba. Toni má dva mladší bratry, Christophera a Bena. Již v mládí projevovala zájem o herectví a tanec. V šestnácti letech, v roce 1989, úspěšně složila přijímací zkoušky na prestižní australskou hereckou školu National Institute of Dramatic Art (NIDA), ale po pouhém roce studia se rozhodla školu opustit, aby se mohla plně věnovat herecké kariéře. Cítila, že jí praxe na place dá více než teoretické studium.
První herecké zkušenosti zahrnovaly menší role v australských televizních seriálech a divadle. První filmovou roli získala v roce 1992 ve snímku Spottswood, kde si zahrála po boku Anthonyho Hopkinse a Russella Crowea. Role jí umožnila získat cenné zkušenosti a ukázat svůj talent.
Skutečný průlom v kariéře Toni Collette nastal v roce 1994, kdy získala titulní roli ve filmu Muriel’s Wedding (česky „Murielina svatba“). Ztvárnila v něm sociálně nešikovnou, ale snící Muriel Heslop, která touží po svatbě a úniku z nudného života. Pro roli přibrala 18 kilogramů. Její výkon byl kritiky nadšeně přijat a vynesl jí cenu Australian Film Institute (AFI) za nejlepší herečku. Film se stal mezinárodním hitem a Toni Collette si díky němu získala pozornost Hollywoodu.
Následovaly další role, které upevňovaly její pozici talentované herečky s širokým rozsahem. V roce 1996 si zahrála v komedii Emma po boku Gwyneth Paltrow, a v roce 1998 ve filmu Velvet Goldmine. Její mezinárodní uznání se prohloubilo v roce 1999, kdy si zahrála v psychologickém thrilleru Šestý smysl (The Sixth Sense) režiséra M. Night Shyamalana. Ztvárnila matku chlapce, který komunikuje s duchy. Její citlivý a přesvědčivý výkon jí vynesl nominaci na Oscara za nejlepší ženský herecký výkon ve vedlejší roli, což byl pro ni významný krok.
Po úspěchu Šestého smyslu se Toni Collette stala vyhledávanou herečkou pro rozmanité role. V roce 2002 si zahrála v britské komedii Jak na věc (About a Boy) s Hugh Grantem, kde ztvárnila svobodnou matku s depresí. Film byl komerčně úspěšný a kritikou dobře přijat. Následovaly role ve filmech jako Hodiny (The Hours, 2002) a Poslední samuraj (The Last Samurai, 2003), kde si zahrála po boku Toma Cruise.
Další velký úspěch zaznamenala v roce 2006 s nezávislou komedií Malá Miss Sunshine (Little Miss Sunshine). Zde ztvárnila Sharyl Hoover, matku dysfunkční rodiny, která se vydává na cestu, aby její dcera mohla soutěžit v dětské soutěži krásy. Film získal obrovský ohlas a Toni Collette byla za svůj výkon nominována na cenu BAFTA. Film také získal Oscara za nejlepší původní scénář a nejlepšího herce ve vedlejší roli (Alan Arkin).
V následujících letech se objevila v řadě filmů, které potvrdily její schopnost přecházet mezi žánry. Zahrála si v komedii Fido (2006), dramatu Ve stínu matky (Evening, 2007) a hororu Krampus: Vánoční démon (Krampus, 2015). V roce 2018 se blýskla v kritikou oceňovaném hororu Děsivé dědictví (Hereditary), kde její intenzivní ztvárnění truchlící matky, která se potýká s rodinnými tajemstvími a nadpřirozenými jevy, jí vyneslo nominaci na Independent Spirit Award a Gotham Award za nejlepší herečku. Mnozí kritici její výkon označili za jeden z nejvýraznějších v žánru hororu.
V roce 2019 se objevila v úspěšné detektivní komedii Na nože (Knives Out) jako Joni Thrombey, extravagantní guru životního stylu. Film byl kasovním trhákem a získal pozitivní recenze. Následovaly role ve filmech Zastávka (2021), Ulička nočních můr (Nightmare Alley, 2021) a komedii Mafia Mamma (2023), kde si zahrála Američanku, která nečekaně zdědí italské mafiánské impérium.
Vedle filmové kariéry si Toni Collette vybudovala silnou reputaci i v televizi. V letech 2009–2011 ztvárnila hlavní roli v kritikou oceňovaném seriálu Tara a její svět (United States of Tara), kde hrála Taru Gregson, ženu trpící disociativní poruchou identity a střídající různé osobnosti. Její herecký výkon v tomto seriálu byl mimořádně ceněn a vynesl jí cenu Emmy za nejlepší herečku v komediálním seriálu (2009) a Zlatý glóbus za nejlepší herečku v televizním seriálu – muzikál nebo komedie (2010).
V roce 2019 si zahrála v minisérii Neuvěřitelná (Unbelievable) pro Netflix, kde ztvárnila detektivku vyšetřující sérii znásilnění. Její výkon byl opět vysoce hodnocen a přinesl jí nominaci na Zlatý glóbus a cenu BAFTA. V roce 2022 se objevila v minisérii Schodiště (The Staircase) po boku Colina Firtha, kde ztvárnila Kathleen Peterson, oběť záhadné smrti. Projekt jí vynesl další nominace.
Kromě herectví se Toni Collette věnuje také hudbě. Je zpěvačkou a skladatelkou v kapele Toni Collette & the Finish. Kapela vydala album s názvem Beautiful Awkward Pictures v roce 2006 a koncertovala v Austrálii i USA. Psaní písní a vystupování s kapelou pro ni představuje jiný druh tvůrčího vyjádření.
Toni Collette má také bohaté zkušenosti s divadlem. V roce 2000 debutovala na Broadwayi v inscenaci The Wild Party, za kterou získala nominaci na cenu Tony za nejlepší herečku v muzikálu. Její divadelní práce zahrnuje také účinkování v australských divadelních produkcích, které ji formovaly před filmovým průlomem.
Toni Collette se v roce 2003 provdala za australského hudebníka a bubeníka Davea Galafassiho. Svatba se konala v jejím domě v australském Berry. Pár má spolu dvě děti: dceru Sage Florence, narozenou v roce 2008, a syna Arlo Roberta, narozeného v roce 2011. Rodina žila střídavě v Austrálii a Irsku, poté se usadila v Sydney. V prosinci 2022 Toni Collette oznámila, že se s manželem po téměř dvaceti letech manželství rozvádí.
Mimo herectví a hudbu je Toni Collette známá svým zájmem o jógu a zdravý životní styl. Je také obhájkyní práv zvířat a podporuje různé charitativní organizace. Její herecká kariéra je charakteristická schopností ztvárňovat složité a emocionálně hluboké postavy napříč žánry.