Elève de Gustav Leonhardt, Ton Koopman étudie la musicologie, l'orgue et le clavecin au Conservatoire d'Amsterdam. Il remporte un prix d'excellence en clavecin et en orgue. Alors qu'il n'est encore qu'un étudiant, Koopman débute la direction d'orchestre.

Il est passionné de musique du XVIIe et XVIIIe siècles, et fonde sa démarche de direction sur l'interprétation sur instruments d'époque et sur une recherche musicologique visant à retrouver les pratiques d'interprétation originales des œuvres qu'il travaille. En 1969, il crée son premier ensemble baroque puis en 1979, l'Amsterdam Baroque Orchestra auquel se joindra en 1993 le Chœur baroque d'Amsterdam.

Mais Ton Koopman ne se limite pas à la direction de son ensemble. Il se produit aussi en tant que soliste sur les plus beaux instruments du monde et dirige en tant que chef invité différents orchestres notamment l'Orchestre de chambre de Lausanne.

Ton Koopman s'occupe aussi d'enseignement. Il est professeur au Conservatoire Royal de La Haye et membre de l’Académie Royale de musique de Londres. Il est aussi depuis 2004, professeur à l'Université de Leyde.

À la fois musicien et musicologue, il aide les éditeurs à reconstruire ou à réviser de vieilles partitions.

Il est nommé, en 2000, Docteur Honoris Causa de l’Université d'Utrecht. Il a reçu en 2004, le Silver Phonograph de l'industrie du disque néerlandaise ce qui est rare et en juin 2006, à l'issue du festival Bach de Leipzig, la Médaille Bach.