Родился в Хельсинки в семье рабочего. Его родители и старшие дети в семье были активистами рабочего движения и мальчик рано начал политическую деятельность.
С 8 лет он участвует в деятельности молодёжного общества Совершенство (фин. Ihanneliitto), а с 12 лет председатель его местного отделения. В школе он отучился 6 классов. Работать начал посыльным, в 1911 поступает на обучение шторника.
Делегат 1-го Всероссийского съезда комсомола в Москве.
В 1921 году участвовал в подавлении Кронштадтского восстания. Руководил операцией по разгрому финских интервентов в январе 1922 года в Карелии. С 1923 года — член ЦК, а с 1925 года — член Политбюро ЦК компартии Финляндии. В течение ряда лет руководил КПФ в подполье.
В тюрьме много читал философской, художественой литературы, из русских писателей Писемского, Алексея Толстого. Интересовался фрейдизмом. Подобно Антонио Грамши вёл тюремные тетради.
Задержание и тюрьма спасли Антикайнена от сталинских репрессий, так как большинство видных финских коммунистов, живущих в СССР, включая Кустаа Ровио и Эдварда Гюллинга были уничтожены.
Согласно официальной советской версии погиб в октябре 1941 в авиакатастрофе вблизи от Архангельска. В связи с тем, что смерть Антикайнена была выгодна как советскому руководству, которое вопросы Антикайнена ставили в неудобное положение, так и Карельскому штабу партизанского движения под руководством молодого Ю.В. Андропова, деятельность которого Антикайнен критиковал и пытался дублировать, а также в связи с тем, что советское руководство озвучило несколько взаимоисключающих версий катастрофы, ряд историков предполагают, что смерть Антикайнена была неслучайной.
Немецкий коммунист Рут фон Майербург утверждал, что был соседом Антикайнена в московском отеле Люкс, который использовался Коминтерном, и что Антикайнен покончил собой, выпрыгнув из окна последнего этажа, когда «тайная полиция» ломилась в его дверь.
Похоронен Тойво Антикайнен в Архангельске на острове Кегостров. Похороны прошли тайно, ни Отто Куусинен, с которым Антикайнен совместно проживал в это время в Карелии, ни другие деятели финского коммуннистического движения на похоронах не присутствовали.