Тоби родился 27 июня 1975 года в городе Санта-Моника, Калифорния. Его родители, Винсент и Венди, были не женаты и очень молоды, им было 20 и 18 лет соответственно. Отец Тоби работал поваром и строителем, мать была секретарем. Спустя два года они поженились, но в том же 1977 году разошлись. После развода Тоби с матерью жили на небольшую зарплату Венди и социальное пособие. Жизнь его отца сложилась не лучшим образом — в 1993 году он ограбил банк и на два года отправился в тюрьму.
Хотя дебют Тоби на телевидении состоялся ещё в 1979 году (он появился в эпизоде сериала General Hospital), в юности он собирался стать, как и его отец, поваром. В возрасте тринадцати лет он бросил школу и стал подрабатывать, снимаясь в рекламных роликах. Появившись в нескольких телесериалах (на съемках одного из них он познакомился и сдружился с другим начинающим актёром, Леонардо Ди Каприо), в 1993 году Тоби дебютировал в кино в драме «Жизнь этого парня» с Робертом де Ниро и Эллен Баркин в главных ролях.
На актёра обратили внимание после драмы Энга Ли «Ледяной ветер» (1997), а в 1998 году его можно было увидеть в эпизодической роли автостопщика в фильме «Страх и ненависть в Лас-Вегасе». Затем последовали удачные работы в картинах «Плезантвиль» (1998), «Правила виноделов» (1999) и «Вундеркинды» (2000).
Но настоящая мировая известность пришла к Тоби после того, как в 2002 году вместе с Кирстен Данст и Уиллемом Дефо он снялся в фильме «Человек-паук» по мотивам знаменитого комикса, исполнив роль супергероя Человека-паука и его альтер-эго Питера Паркера. В 2004 году последовало продолжение — ещё более удачное как с коммерческой точки зрения, так и по оценкам критиков — фильм «Человек-паук 2». В 2007 году вышла Человек-паук 3: Враг в отражении, заработавшая в прокате больше всего денег, но получившая довольно много отрицательных отзывов. За время сьёмок родилась дочь Тоби. Сначала Магуайр отказывался сниматься в третьей части, и роль планировали отдать Джейку Джилленхалу, с которым Тоби впоследствии снялся в фильме «Братья».
В апреле 2006 года Магуайр обручился с дизайнером ювелирных украшений Дженнифер Мейер, дочерью продюсера киностудии Universal Studios Рона Мейера. В 2006 году у них родилась дочь Руби Свитхарт. 8 мая у Тоби и его жены Дженнифер Майер родился сын, которого назвали Отис Тобиас Магуайр. Никаких объяснений, почему у малыша первое имя Отис, нет, второе имя Тобиас — это официальное имя Магуайра-старшего.