Учился в Солунской болгарской мужской гимназии и в болгарской педагогической школе в Скопье, где вступил в ряды ВМРО под влиянием директора школы Христо Матова, основателя революционной организации. Участвовал в вооруженной борьбе против империи, был схвачен и осужден, но отпущен по амнистии.
Впоследствии возглавил Скопский революционный округ.
В 1911 вместе с Петром Чаулевым и Христо Чернопеевым был избран в ЦК ВМОРО.
В 1912 организовал террористические акты в городах Штип и Кочани, которые стали поводом к началу Первой балканской войны. Вместе со своей четой захватил город Кукуш и передал его наступающим болгарским войскам.
В ходе Второй балканской войны и Первой мировой войны сражался на стороне Болгарии.
В 1919 году вместе с Александром Протогеровым и Петром Чаулевым восстановил ВМРО.
Александров выступал за создание автономной, а в перспективе — независимой республики Македония со столицей в Салониках.
Значительное внимание Александров уделял созданию болгаро-македонских институтов в Пиринском крае.
Опирался на помощь Болгарии. Враждовал с правительством БЗНС Стамболийского, участвовал в подавлении сентябрьского восстания 1923 года.
В 1924 году Тодор Александров подписал т. н. Майский манифест о союзе ВМРО с коммунистами в борьбе против правительства Югославии.
Под давлением соратников отказался признавать свою подпись, назвав манифест фальсификацией.
Александров был застрелен неизвестным. Убийство осталось нераскрытым.
Македонские этнические националисты (македонисты) считают Александрова предателем, македонские болгары — героем.
В честь революционера названы: