Itkosen vanhemmat olivat teologian kunniatohtori, Inarin kirkkoherra Lauri Arvid Itkonen (1865–1925) ja Amanda Sofia Karjalainen. Hän pääsi ylioppilaaksi 1913 Oulun suomalaisesta klassisesta lyseosta ja suoritti teologian erotutkinnon 1917. Hänet vihittiin papiksi vuonna 1917 ja hän suoritti vielä kuuromykkäinopettajatutkinnon 1923.
Itkonen oli Kuopion hiippakunnan kuuromykkäin matkapappina 1918–1923 ja Oulussa esikaupunkipappina 1920–1923. Hän oli sitten kirkkoherrana Inarissa 1923–1942 ja Kemin maaseurakunnan kirkkoherrana vuodesta 1942 alkaen. Itkonen oli myös Inarin ja Kemin maalaiskunnan kunnanvaltuustojen jäsenenä. Hän sai rovastin arvon 1945.
Tuomo Itkonen oli naimisissa vuodesta 1926 kansakoulunopettaja Anna Rauha Lönnroosin kanssa. Tuomo Itkosen veli oli saamen kielen ja saamelaiskulttuurin tutkija Toivo Immanuel Itkonen.
Teoksia
Sigrid ja Jänkä-Aapo. WSOY 1933 (nimimerkillä Tuomas Inarilainen)
Matias Castrén: Luontoa ja taloutta kuvaava kertomus Kemin pitäjästä vuodelta 1802. 1954
Johan Bartholdi Ervast: Teologian apulaisen, maisteri Johan Bartholdi Ervastin Descriptio Lapponiae Kiemiensis eli Kemin-Lapin kuvaus vuodelta 1737. Kemin kotiseutu- ja museoyhdistys, Kemi 1956
Ericus Brunnius: Tornion kaupungista ja sen lähipitäjistä (De urbe Torna eique adjacentibus paroeciis), latinan kielestä suomentanut Tuomo Itkonen. Lions club, Tornio 1965
Carl von Linne: Lapinmatka 1732 ( Lapplandsresa år 1732). Karisto 1969, 2. tarkistettu painos 1992