Hij studeerde Europees en Internationaal recht in Nijmegen en Stockholm. In 2004 promoveerde Ton aan de Erasmus Universiteit Rotterdam met een proefschrift over de de implementatie van EU wetgeving in het Nederlands wetstelsel.

Van 2005 tot 2009 was hij onderzoeker bij de Wetenschappelijke Raad voor Regeringsbeleid (WRR). In deze functie leidde hij onder meer een projectgroep die WRR rapport 78 voorbereide: Europa in Nederland, en een projectgroep gericht op de heroriëntatie van het Nederlands buitenlands beleid, waaronder ook Europese zaken. Ook was hij betrokken bij het schrijven van WRR rapport 81: Sturen op infrastructuren en rapport 82: Onzekere veiligheid.

Hiernaast werkte Ton van den Brink individueel aan een aantal onderzoeken, onder meer over de juridische aspecten van de Europese integratie en de Europeanisering van nationaal strafrecht. Tot 2007 werkte hij als junior docent Europees recht aan de Erasmus Universiteit Rotterdam. In 2008 leidde Ton in opdracht van het ministerie van Justitie een onderzoeksproject over de implementatie van EU wetgeving.

Hij geeft regelmatig trainingen Europees recht aan organisaties als het Opleidingsinstituut van de Rechterlijke Organisatie (SSR), de Nederlandse Academie voor Wetgeving, het Nederlands Instituut voor Internationale Betrekkingen “Clingendael”, en heeft lezingen gegeven aan Bahcesehir Universiteit (Istanbul, Turkije), Oxford University (St. Anthony's College), Institute for Advanced Studies IMT in Lucca (Italië), Universiteit van Vilnius (Litouwen), Universiteit van Stockholm (Zweden), de National School of Public Administration (SNSPA) in Boekarest (Roemenië) en het Europees Centrum voor Publiekrecht (Athene). Ton van den Brink is lid van de Nederlandse Vereniging voor Europees Recht (NVER), the European group of Public Law (EGPL) en de Europese Beweging Nederland (EBN).