Þorvaldur Bjarni útskrifaðist með einleikarapróf á klassískan gítar frá Tónskóla Sigursveins 1986 og burtfararpróf í tónsmíðum frá tónfræðideild Tónlistarskóla Reykjavíkur 1989, og hefur sótt námskeið í tónsmíðum hjá Malcolm Singer í Englandi.

Þorvaldur hefur starfað sem lagasmiður/tónskáld, upptökustjóri, útsetjari og gítarleikari við fjölda ólíkra verkefna. Hann hefur samið lög, stjórnað upptökum, hljóðblandað og útsett fyrir flesta af þekkstustu listamönnum þjóðarinnar. Hann stofnaði og rekur í dag hljómsveitina Todmobile sem hefur hljóðritað 10 hljómdiska á ferlinum. Hann hefur samið flest tónverka hljómsveitarinnar í gegnum tíðina.

Þorvaldur hefur samið tónlist við sex söngleiki, Ávaxtakörfuna 1989, Benedikt búálf 2000, Hafið bláa 2005(en sýningin hlaut áhorfendaverðlaun Grímunnar 2006), Gosia 2007, Ástin er diskó lífið er pönk 2008 og Gulleyjuna 2011. Einnig hefur Þorvaldur samið og útsett tónlist fyrir kvikmyndir og sjónvarpsþætti, t.d. Astrópíu (kvikmyndatónlist fyrir sinfóníuhljómsveit), Sporlaust og Hafið.

Hann hefur náð besta árangri Íslands í Eurovision söngvakeppninni mað laginu All Out of Luck sem hafnaði í 2. sæti árið 1999.

Hann hefur skrifað töluvert fyrir sinfóníuhljómsveitir frá árinu 1989 og hafa þau verk verið öll flutt á tónleikum, leiksviði eða í kvikmyndasölum. t.d. hljómsveitarverkið Kross, útsetningar fyrir samvinnu Quarashi og SÍ, Sálarinnar og SÍ, Todmobile og SÍ, Lady and Bird og SÍ, svítu upp úr Ávaxtakörfunni, score við kvikmyndina Astrópíu, söngleikinn Gosa, útsett óperuna Red Waters fyrir Barða Jóhannsson og Keren Ann og útsett klassísk verk fyrir diska fyrir Gissur Pál Gissurarson, Ingveldi Ýr Jónsdóttur, Björgvin Halldórsson o.fl. Hann hefur nýlokið við að semja hljómsveitarverk upp úr ljóðum Völuspár. Einnig hefut hann skrifað fyrir sinfóníuna í París (Salle Pleyel) og Sofia (SIF309), sem og Óperuhúsið í Rouen, auk hundruð strengjaútsetninga fyrir diska og tónleika hér heima og erlendis.

Þorvaldur hefur verið tónlistarstjóri fjölda söngleikja á Íslandi og víðar, meðal annars í Rocky Horror, Evitu, Little Shop of Horrors í Osló, Hárinu, Footloose og Ástin er diskó lífið er pönk.

Þorvaldur hefur tvívegis hlotið Íslensku tónlistarverðlaunin fyrir lagasmíðar og verið tilnefndur sex sinnum. Hann var sæmdur silfurorðu FTT 2009.

Þorvaldur er tónlistarstjóri í sýningu Þjóðleikhússins á Vesalingunum.

Síðast breytt í ágúst 2011.