W barwach juniorskich reprezentacji Finlandii uczestniczył w turniejach mistrzostw Europy juniorów do lat 18 edycji 1997 oraz mistrzostw świata juniorów do lat 20 edycji 1998, 1999, 2000 (zdobył złote medale w obu kategoriach wiekowych). W późniejszych latach występował w kadrze seniorskiej kraju, w tym na turniejach Euro Hockey Tour.
W czasie gry był znany z udziału w bójkach podczas gry oraz inkasowania dużej liczby minut kar. 29 września 2009 ogłoszono, że Valtonen zakończył karierę zawodniczą z powodu kontuzji barkuTomek Valtonen poogląda mecze w Toruniu [data dostępu: 2009-10-09].
Kariera trenerska Jokerit do lat 20 (2009-2010), asystent trenera Jokerit do lat 20 (2010-2012), główny trener Jokerit (2012-2013), asystent trenera Reprezentacja Finlandii do lat 20 (2012-2013), asystent trenera Jokerit (2013-2014), główny trener Vaasan Sport (2014-2018), główny trener Podhale Nowy Targ (2018-2019), główny trener Reprezentacja Polski (2018-2020), główny trener Ravensburg Towenstars (2019), główny trener Mora IK (2019-2020), główny trener HK Dukla Ingema Michalovce (2020-2022), główny trener