Kromě své rodné italštiny mluví anglicky a francouzsky. Je také znám svýmipiercingy, momentálně má 3: jeden na vrchu levého ucha, jeden na levém obočí a jeden na spodu levého ucha[zdroj?].
Jako většina jiných jezdců, zahájil svoji kariéru v 9 letech na motokárách (1991). V roce1993 vyhrál Italský motokárový šampionát. V roce 1995 skončil druhý v Mistrovství světa motokár a 5. místo obsadil v Evropském šampionátu. Jeho motokárová kariéra vyvrcholila vítězství v Mistrovství světa motokár v roce2001.
Poté se přesunul k autům, v roce2001 závodil v NěmeckéFormuli Renault, kde skončil celkově na 2. místě. V šampionátu NěmeckéFormule 3 ale dokázal vybojovat pouze 9. místo. Jinak ale v tomto roce dokázal vyhrát mezinárodní závod F3 vSan Marinu a testoval pro tým Coloni veFormuli 3000 a proWilliams ve Formuli 1. Pro sezónu2003 si ho do Formule 3000 vyhlédlRed Bull a on sám skončil celkově na 4. místě. Na další sezónu se přesunul do týmuArden. A v tom roce s ním dominoval, vyhrál 7 z 10 závodů a zajistil si s předstihem titul.
Jako své idoly uvádí bývalé mistry světa F1Ayrtona Sennu aNigela Mansella. Liuzziho zázračná forma v F3000 vedla ke spekulacím o jeho příchodu kFerrari, či aspoň testování u tohoto týmu. Nebo jeho příchod kSauberu, kam Ferrari dodávalo motory. V září roku2004 absolvoval test se Sauberem, nicméně post závodního jezdce mu nakonec přebral bývalý mistr světa,Jacques Villeneuve. V listopadu 2004 testoval znovu, tentokrát s týmemRed Bull. A pro rok2005 se k tomuto týmu připojil. Předpokládalo se, že bude v týmu závodit po bokuDavida Coultharda. Red Bull ale raději zvolilChristiana Kliena, a pro něj zbylo místo testovacího jezdce. Ale i přes Klienovy dobré výkony v prvních 3 závodech se tým rozhodl dát v průběhu sezóny šanci i Liuzzimu. Tonio měl Kliena nahradit při závodech vSan Marinu,Španělsku aMonaku. Hned v prvním závodě udělal Liuzzi po diskvalifikaci obou vozůBAR bod. Po závodech ve Španělsku a Monaku dostal ještě šanci přiGrand Prix Evropy. Poté se do kokpitu vrátil Christian Klien.
Po koupi týmuMinardi, který koupil Red Bull (a přejmenoval jej naToro Rosso), byl odměněn sedačkou v nově vzniklém „B-týmu“. PřiGrand Prix USA vybojoval Liuzzi první bod pro tým, když vydřel po boji sDavidem Coulthardem aNickem Rosbergem 8. místo. Byl to ale pro něj i pro tým jediný bod získaný v sezóně 2006.
V týmu zůstal i pro rok2007. Jako jezdec byl představen společně s novým typem vozu, STR2, 13. února 2007. První půlka sezóny nebyla vydařená, stejně jako jeho stájový kolegaScott Speed, hodně chyboval. Největší šanci na body měl vKanadě, nakonec ale rozbil své Toro Rosso o „Zeď šampiónů“. V průběhu sezóny potom vyvstaly spekulace, že by jej i Speeda mohli nahradit mladýSebastian Vettel a šampión sérieChampcar,Sébastien Bourdais. Nakonec byl nahrazen jen Speed, nicméně bylo potvrzeno, že Bourdais bude za Toro Rosso závodit v následující sezóně. Od té doby se Liuzziho výsledky zlepšily. VJaponsku přišel o bod jen kvůli penalizaci. Nejlepší závod jeho kariéry ale přišel vČíně. V kvalifikaci se umístil na výborném 11. místě. Po startu předjel další 3 jezdce a v průběhu závodu ještěMarka Webbera z Red Bullu, a takéNicka Heidfelda zBMW Sauber. V závodě dokázal držet krok i s pátýmJensonem Buttonem zHondy, nakonec ale vybojoval 6. místo a 3 body.
10. srpna bylo potvrzeno, žeSébastien Bourdais bude v roce 2008 závodit zaToro Rosso. Druhou sedačku obsadilSebastian Vettel a Liuzzi tak zůstal bez místa. Jeho manažer, bývalý šéfLotusuPeter Collins, potvrdil, že Liuzzi ve formuli zůstane. Vypadalo to na post testovacího jezdce proWilliams, ten ale získalNico Hülkenberg. Poté se ucházel o místo v týmuForce India, ale neuspěl. 10. ledna 2008 se tak dohodl na testování v týmu Force India, v roce2008 a do září2009 za ní testoval. Za tým Force India jezdil 2008–2010. Hned v prvním závodě dosáhl Tonio překvapivých výsledků a nebýt technických problémů, dojel by na bodech. Po sezoně 2010 mu nebyla prodloužena smlouva a Liuzzi se přidal k týmu HRT.