구글의 연구실장이며, 2002년에서 2005년까지 핵심 웹 검색 엔진 개발을 이끌었다. 전에는 NASA Ames Research Center의 계산 과학 분과장으로서 NASA의 인공지능 및 로봇공학 연구와 개발을 감독했다. 서던 캘리포니아 대학교의 교수였으며, 버클리 대학교와 스탠퍼드 대학교의 연구교수단 일원이었다. 그의 다른 책으로는 《Paradigms of AI Programming: Case Studies in Common Lisp》와 《Verbmobil: A Translation System for Face?to?Face Dialog》, 그리고 《Intelligent Help Systems for UNIX》가 있다.

인공지능 분야의 세계적인 권위자로 ‘생각하는 기계’를 연구하고 전파하는 일에 몰두하고 있다. 호주언론에 디지털 혁명을 이끄는 100명의 ‘대중스타’ 에 선정되기도 했다. 현재 호주 뉴사우스웨일스대(UNSW)교수로 있으며, 호주의 인공지능 연구기업인 데이터(Data)61과 호주ICT연구혁신센터에서 연구활동을 하고 있다. 호주과학아카데미와 호주인공지능학회 정회원이며, 인공지능에 대한 연구업적으로 세계적인 권위의 흄볼트연구상을 비롯해 많은 상을 수상했다. 호주, 영국, 프랑스, 독일, 아일랜드, 이탈리아, 스코틀랜드, 스웨덴 등 세계 곳곳에서 연구 프로젝트를 수행하고 있다. 수시로 텔레비전과 라디오에 출연해 일반인을 상대로 인공지능(AI)과 로봇이 인류에 미칠 영향에 대해 설명한다. 그의 트위터 계정 @TobyWalsh는 AI에 대한 연구동향을 소개하는 세계 톱10 계정 가운데 하나로 선정된 바 있다. 또한 유엔을 비롯한 여러 국제기구에서 자율 살상 무기 금지의 필요성을 알리는 운동을 펼치고 있다.

국내 소개된 책으로는 『생각하는 기계 - AI의 미래』, 『기계는 어떻게 생각하고 학습하는가』(공저) 등이 있다.