El seu pare va ser un campió d'Espanya de motocròs que va marcar una època en les dècades dels 70 i dels 80 del segle passat; el seu oncle Jordi també va ser un pilot destacat, en motocròs i en supercròs. Per tant, no va ser de cap manera estrany que, als 4 anys, Toni Elías Justicia, pugés a les primeres pocket bikes i encetés una vinculació amb el món del motociclisme que encara dura més de trenta anys després.
El 1993, als deu anys, va ser tercer en el campionat català de minimotos i del 95 al 97 corria en escúters i d'allà va passar al nou campionat de l'Open RACC amb una Yamaha de 50 cc.
El 1999 va disputar l'estatal de 125 cc i va acabar tercer, i va fer el seu debut al mundial de la categoria, on va sumar els primers punts. La del 2000 ja va significar la primera temporada sencera al mundial i l'any següent es va implicar en el Telefónica Movistar Junior Team amb Alberto Puig.
Va començar a guanyar curses i el 2001 va ser tercer al mundial en 125 cc, mateixa posició que el 2003 amb l'equip d'Aspar, i va ser quart el 2004. L'any següent va fer el salt a MotoGP, en què destaca el triomf a Estoril el 2006 davant de Valentino Rossi. El 2010 passa a la nova categoria de Moto2 (fins aleshores la de 250 cc) i assoleix el títol, amb set victòries, dins de l'equip de Fausto Gresini.
El retorn a MotoGP no va ser reeixit i el 2014 va participar en el mundial de Superbikes, amb un novè lloc. El 2015 va fitxar per un equip dirigit per Troy Corser que mai no va arribar a existir.
