Tuomas Lauri Johannes Holopainen nació el 25 de diciembre de 1976 en Kitee, Finlandia. Sus padres, Pentti Holopainen, empresario, y Kirsti Nortia-Holopainen, profesora de música e inglés, le dieron una infancia feliz. Tiene dos hermanos mayores: Susanna, cirujana uróloga, y Petri, asistente de autopsias. Desde pequeño fue tranquilo, introvertido y amante de la paz, algo que conservaría en su vida adulta.
Su madre lo inscribió en clases de piano a los siete años. Posteriormente estudió clarinete, saxofón, piano y teoría musical durante doce años, aunque terminaría centrándose en los teclados. En su adolescencia soñaba con ser biólogo, sin interés en el heavy metal hasta que, en un intercambio escolar en EE. UU., asistió a conciertos de Metallica y Guns N’ Roses. Ese fue el inicio de su pasión por el metal. También se volvió gran admirador de Disney, Tolkien y Dragonlance, influencias que marcarían su obra.
En 1991, con 15 años, se unió a sus primeras bandas: Darkwoods My Betrothed, Dismal Silence, Nattvindens Gråt y Sethian. Allí tocó teclados, pero pronto empezó a componer su propia música. Tras ser reclutado en el ejército finlandés, consiguió un puesto como clarinetista en la banda militar, lo que lo libró de actividades armadas que detestaba. En esa época escribió sus primeras canciones, entre ellas “Forever Moments”, “Etiäinen” y “Nightwish”, esta última daría nombre a su futura banda.

En 1996, con 19 años, durante un campamento con amigos, Tuomas tuvo la idea de formar su propia banda. Buscaba un sonido atmosférico con guitarras acústicas, flautas, piano, cuerdas y una voz femenina. El primero en unirse fue el guitarrista Emppu Vuorinen, seguido del baterista Jukka Nevalainen. Luego incorporaron a Tarja Turunen, soprano con formación clásica.
Grabaron tres temas acústicos con guitarra, teclado, flauta y voz. Poco a poco reemplazaron la guitarra acústica por eléctrica y añadieron elementos de heavy metal. Uno de los temas, “Nightwish”, terminó bautizando al grupo.
Su primer demo atrajo la atención de discográficas y firmaron con Spinefarm Records en 1997. Grabaron canciones adicionales, entre ellas el sencillo “The Carpenter”, que alcanzó el puesto 15 en Finlandia. En noviembre de ese año lanzaron Angels Fall First. Aunque hoy la banda ve con vergüenza sus primeras actuaciones, en aquel momento fueron experiencias emocionantes.
Tras pocos conciertos, la actividad se interrumpió porque Jukka y Emppu debían cumplir con el servicio militar y Tarja continuar con sus estudios.

En 1998 se incorporó el bajista Sami Vänskä, completando la formación. Los ensayos se volvieron más exigentes bajo la disciplina de Tuomas. Ese año lanzaron Oceanborn, un trabajo más potente y profesional que el debut, con un sonido totalmente heavy metal. Sin embargo, fue difícil de interpretar, especialmente para Tarja, que enfrentó grandes exigencias vocales.

A pesar de tensiones internas, Oceanborn alcanzó el puesto 5 en Finlandia y su sencillo “Sacrament of Wilderness” llegó al número 1. El tema “Sleeping Sun” vendió 15.000 copias en Alemania, consolidando su presencia en Europa.

La banda participó en la selección nacional para Eurovisión, logrando el tercer puesto. En 1999 realizaron su primera gira internacional en Alemania. Aunque la vida en carretera fue dura, especialmente para Tarja, Oceanborn se convirtió en un álbum muy valorado por los miembros de la banda.

En 2000 lanzaron Wishmaster, que debutó en el número 1 en Finlandia. Aunque exitoso, Tuomas lo vio como un álbum de transición. Incluyó homenajes a Disney, Dragonlance y Tolkien.
La banda realizó su primera gira mundial, con fechas en Europa y América. En Sudamérica, Tarja conoció al promotor argentino Marcelo Cabuli, quien se convertiría en su esposo.
En 2001 lanzaron el directo From Wishes to Eternity y el EP Over the Hills and Far Away, alcanzando nuevamente el número 1 en Finlandia. Sin embargo, surgieron tensiones internas, especialmente con el bajista Sami Vänskä, que fue reemplazado por Marko Hietala.

Marko aportó experiencia, voz masculina y estabilidad. Aceptó desde el inicio que Tuomas era el compositor y Tarja la figura central. Su llegada reforzó el sonido y la dinámica interna.
En 2002, antes de grabar Century Child, Tarja comunicó que quería priorizar su carrera solista clásica. Aun así, grabaron el disco más heavy hasta ese momento, con arreglos orquestales que lo hicieron destacar. “Ever Dream” fue un éxito inmediato y su versión de The Phantom of the Opera se convirtió en favorita de los fans.
La gira mundial fue un éxito, pero crecieron las tensiones con Tarja, quien criticaba la falta de comunicación. Sus compañeros la veían distante y exigente. Tras un descanso, cada miembro se dedicó a proyectos paralelos.
En 2004 lanzaron Once, grabado con la Orquesta Filarmónica de Londres. Fue un éxito masivo, con más de un millón de copias vendidas en Europa y giras multitudinarias. Sin embargo, la distancia entre Tarja y el resto se profundizó, en parte por la influencia de su esposo y representante, Marcelo. Finalmente, tras el concierto en Helsinki en 2005, Tarja fue expulsada mediante una carta abierta.
En 2007, tras audicionar a más de 2000 aspirantes, Nightwish eligió a la sueca Anette Olzon como nueva vocalista. Ese mismo año lanzaron Dark Passion Play, un álbum de gran presupuesto que se convirtió en el más exitoso de la banda, con más de dos millones de copias vendidas. Canciones como “Amaranth”, “Bye Bye Beautiful” y “The Poet and the Pendulum” marcaron la etapa.

En 2011 lanzaron Imaginaerum, un álbum conceptual acompañado de una película del mismo nombre, donde participaron los miembros de la banda en pequeños papeles. El proyecto fue ambicioso y reforzó su identidad artística.
En 2012, durante la gira de Imaginaerum, Anette enfermó y fue sustituida de urgencia por cantantes invitadas. Poco después se anunció su salida definitiva. La banda convocó a Floor Jansen, ex After Forever, quien aprendió las canciones en pleno vuelo y completó la gira con éxito.

En 2013, Floor Jansen fue confirmada como vocalista principal. También se unió Troy Donockley con instrumentos de viento. Con esta formación grabaron Endless Forms Most Beautiful en 2015, inspirado en la biología y la evolución. Incluyó la épica “The Greatest Show on Earth” de 24 minutos.
Ese año, Jukka Nevalainen dejó la batería por problemas de salud, siendo reemplazado por Kai Hahto, aunque permaneció como tesorero de la banda.
Tuomas se casó con Johanna Kurkela y juntos, con Troy, formaron el proyecto paralelo AURI en 2018. Endless Forms Most Beautiful los llevó a girar por 151 ciudades, incluyendo Rock in Rio y un show en el Wembley Stadium de Londres, hito histórico para una banda finlandesa.
En 2017 celebraron 20 años de carrera con la gira Decades: World Tour y el recopilatorio Decades. Ese mismo año ingresaron al Salón de la Fama de la Música Finlandesa.
En 2020 lanzaron Human. :II: Nature., su álbum más complejo y ambicioso hasta la fecha, lleno de referencias científicas y literarias.
En 2021, Marko Hietala abandonó la banda, siendo reemplazado por Jukka Koskinen, quien grabó el bajo en el nuevo material de la banda previsto para 2023.