Γεννήθηκε στη Νέα Υόρκη στις 4 Απριλίου 1932. Ήταν γιος του ηθοποιού Όσγκουντ Πέρκινς (Osgood Perkins) και της Janet Esselstyn. Φοίτησε στο Brooks School, στο Browne & Nichols School, στο Columbia University και το Rollins College. Ο Πέρκινς έκανε το ντεμπούτο του το 1953 στην ταινία «Η ηθοποιός» και βραβεύτηκε με τη Χρυσή Σφαίρα ως πρωτοεμφανιζόμενος ηθοποιός. Για τη δεύτερη ταινία του, «Ο άνθρωπος δίχως όπλα» (1956), προτάθηκε για Όσκαρ Β’ Ανδρικού ρόλου.
Το 1957 ενσάρκωσε τον παίκτη της ομάδας μπέιζμπολ Boston Red Sox, Jimmy Piersall, στην αυτοβιογραφική ταινία «Η σκιά του φόβου». Το 1958 πρωταγωνίστησε με τη Σίρλεϊ Μπουθ και τη Σίρλεϊ Μακλέιν στην ταινία «Έτοιμοι για γάμο». Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, συμπρωταγωνίστησε επίσης στην ταινία «Πόθοι κάτω από τις λεύκες» (1958) με τη Σοφία Λόρεν, και έπαιξε ένα αστέρι του μπάσκετ στη ρομαντική κωμωδία «Οι γυναίκες τρελαίνονται για τους ψηλούς» (1960) με την Τζέιν Φόντα.
Το 1960 έγινε παγκόσμια γνωστός ως Νόρμαν Μπέιτς, ο ανθρωποκτόνος ιδιοκτήτης του Μπέιτς Μοτέλ στην ταινία «Ψυχώ», που σκηνοθέτησε ο Άλφρεντ Χίτσκοκ. Γι’ αυτή του την ερμηνεία κέρδισε το Βραβείο καλύτερου ηθοποιού από το International Board of Motion Picture Reviewers. Το 1961 έπαιξε στην ταινία «Αγαπάτε τον Μπράμς;» με συμπρωταγωνίστρια την Ίνγκριντ Μπέργκμαν και κέρδισε το Βραβείο Καλύτερου Ηθοποιού στο Φεστιβάλ Κινηματογράφου των Καννών.
Το 1962 πρωταγωνίστησε στην ταινία «Φαίδρα», σε σκηνοθεσία Ζυλ Ντασέν, με συμπρωταγωνίστρια τη Μελίνα Μερκούρη. Η ταινία βασίζεται στην τραγωδία του Ευριπίδη «Ιππόλυτος». Την ίδια χρονιά έπαιξε το ρόλο του Τζόζεφ Κ. στη μεταφορά από τον Όρσον Γουέλς της «Δίκης του Κάφκα». Μετά την τεράστια επιτυχία του «Ψυχώ», ο Πέρκινς κλήθηκε να ενσαρκώσει και άλλους ρόλους σκοτεινών χαρακτήρων όπως στις ταινίες «Ο τρελός δολοφόνος» (1965), «Το σκάνδαλο» (1967) του Κλοντ Σαμπρόλ, «Γλυκό δηλητήριο» (1968) κ.ά. Το 1974 γύρισε 2 ταινίες με σκηνοθέτη τον Σίντνεϊ Λουμέτ: «Το έγκλημα στο Οριάν Εξπρές» και το «Lovin’ Molly».
Το 1979 έπαιξε στην ταινία της Ντίσνεϊ, «Η μαύρη τρύπα», τη μοναδική ταινία επιστημονικής φαντασίας στην οποία συμμετείχε. Ο Πέρκινς συνέχισε την ερμηνεία του ως Νόρμαν Μπέιτς στις ταινίες «Ψυχώ ΙΙ» (1983) και «Ψυχώ ΙΙΙ» (1986), την οποία και σκηνοθέτησε. Ο Πέρκινς μαζί με τον συνθέτη Στέφεν Σοντχάιμ έγραψαν το σενάριο της ταινίας «Επικίνδυνη πρόσκληση» το οποίο έλαβε το βραβείο Έντγκαρ το 1974. Ο Πέρκινς έλαβε μέρος σε αρκετές θεατρικές παραστάσεις του Μπρόντγουεϊ και ήταν ισόβιο μέλος του Actors Studio. Το 1958, ήταν υποψήφιος για το βραβείο Tony για την υποκριτική του ερμηνεία στο «Look Homeward, Angel».
Το 1960 ήταν πάλι υποψήφιος για το Βραβείο «Τόνυ» Καλύτερου Ηθοποιού σε μιούζικαλ για το έργο «Greenwillow». Μεταξύ άλλων πρωταγωνίστησε στις παραστάσεις «The Star-Spangled Girl» (1967) του Νιλ Σάιμον και «Romantic Comedy» (1979) του Bernard Slade με συμπρωταγωνίστρια τη Μία Φάροου. Κυκλοφόρησε τρία άλμπουμ ποπ μουσικής το 1957 και το 1958 με το όνομα «Τόνι Πέρκινς». Το single του «Moon-Light Swim» έγινε μεγάλη επιτυχία στις Ηνωμένες Πολιτείες, φτάνοντας 24ο στην κατάταξη του 1957.
Στις 9 Αυγούστου 1973 παντρεύτηκε τη φωτογράφο Berinthia Berenson και απέκτησαν δυο γιους. Εκτός από γυναίκες, ο Πέρκινς είχε σχέσεις και με άντρες, γεγονός που κράτησε μακριά από τα φώτα της δημοσιότητας. Ο Πέρκινς πέθανε σε ηλικία 60 χρονών, στο σπίτι του στο Λος Άντζελες στις 12 Σεπτεμβρίου 1992 από Έιτζ.
