Tuomas Ollila-Hannikainen empezó su educación musical como violinista, y obtuvo su diploma de violín en la Academia Sibelius en 1988. En 1985 empezó sus estudios de dirección de orquesta en la Academia Sibelius en la famosa clase del profesor Jorma Panula, y obtuvo su diploma en 1991. Completó sus estudios con el profesor I. A. Musin en el Conservatorio de St. Petersburg 1990-1992, y en verano de 1993 en el Tanglewood Music Centre donde estudió con Seiji Ozawa, Simon Rattle y Roger Norrington entre otros. En Abril de 1996 participó en las master-clases de música contemporánea en París de Pierre Boulez con la Cleveland Orchestra y con la Emsemble InterContemporain.

Tuomas Ollila-Hannikainen ha dirigido prácticamente todas las orquestas escandinavas incluyendo la Finnish Radio Orchestra y la Helsinki Philharmonic, la Swedish Radio Orchestra, Oslo Philharmonic, la Copenhagen Philharmonic etc,  y ha aparecido como director invitado en varias ciudades europeas, con la Rotterdam Pilharmonic Orchestra y la Radio Symphony Orchestra. En 1997 debutó en Australia con la West Australian Syumphony Orchestra en Perth obteniendo un gran éxito, gracias al cuál ha sido invitado de nuevo a Perth, así como a Melbourne, Sidney y otras ciudades en los años siguientes. Ollila debutó en Gran Bretaña en el 2.000 con  la BBC Wales Symphony Orchestra y desde entonces dirigió también  la  Ulster Orchestra y  la BBC Scottish Symphony Orchestra. En el 2003 debutó con la Calgary Philharmonic Orchestra, que volvió a invitarle de inmediato. Debutó en 2005 con la Manitoba Chamber Orchestra que también le invitó de nuevo.

Desde 1994 hasta  1998 Tuomas Ollila-Hannikainen fue Director Principal de la Tampere Philharmonic Orchestra. De 1999/2001 fue junto a Jean Jacques Kantorow  Director de la Tapiola Sinfonietta. En 2001 – 2003 fue Principal Director Invitado de la West Australian Symphony Orchestra . En 2004 debuta  en Singapur y Kuala Lumpur y en febrero realiza una gira por Nueva Zelanda con la New Zealand Symphony Orchestra. Desde principios de 2005 es Director Artístico de la Sixth Floor Orchestra en Helsinki.

Tuomas Ollila-Hannikainen ha  hecho numerosas grabaciones de música finlandesa. Su  grabación de la "Sibelius Complete Karelia Music" con la Tampere Philharmonic  (Ondine), obtuvo el  Cannes Classical Award y  el Finnish IFPI´s Janne Award .