Fils d’un dessinateur en fabrique, ancien élève de Paul Blondel et de Louis-Henri-Georges Scellier de Gisors, il obtint le Premier Grand Prix de Rome en 1899. Ce prix lui permet de séjourner à l’Académie de France à Rome. C’est dans cette ville que Tony Garnier commença à travailler sur son projet de Cité Industrielle. Lors de l’arrivée d’Édouard Herriot à la mairie de Lyon en 1905, de grands travaux lui furent confiés, notamment dans l’est lyonnais, théâtre de la principale extension urbaine de Lyon à cette époque.

Parmi ses très nombreuses réalisations, on citera la halle qui porte son nom, L’Hôpital Édouard-Herriot, le stade Gerland, le quartier des États-Unis... Il ne travailla pas qu’à Lyon : ainsi lui doit-on aussi l’Hôtel de ville de Boulogne-Billancourt.

Tony Garnier appartint à cette génération d’utopiste urbaniste, proposant une ville idéale s’appuyant sur une séparation des fonctions urbaines et des activités.

Il mourut dans les Bouches-du-Rhône : c’est près de deux ans après sa mort qu’il fut rapatrié dans le caveau familial de ce cimetière.

Avec lui repose son frère également architecte Claude GARNIER (1873-1907).