Ο Θεόφιλος Καραχάλιος γεννήθηκε στο Λουτράκι Κορινθίας το 1959. Φοίτησε στο Γυμνάσιο Αρρένων Ηλιούπολης Αθηνών (1970-1976). Ολοκλήρωσε τις σπουδές του στην Ιατρική Σχολή του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστήμιου Αθηνών (1976-1982). Εξειδικεύτηκε στην Ορθοπαιδική στο Νοσοκομείο ΚΑΤ (Πανεπιστημιακή Oρθοπαιδική κλινική 1984-1989) και αναγορεύθηκε διδάκτωρ του Πανεπιστήμιου Αθηνών (1989). Μετεκπαιδεύτηκε στο εξωτερικό σε θέσεις Registrar και Senior Registrar – Lecturer στο Bristol Royal Infirmary, Bristol University, Bristol UK (1990-1992). Υπηρέτησε σαν επιμελητής Β’ και Α’ ΕΣΥ στην Β Ορθοπαιδική και την Πανεπιστημιακή Ορθοπαιδική κλινική του Νοσοκομείου ΚΑΤ (1992- 1998). Τον Νοέμβριο του 1998 εξελέγη επίκουρος Καθηγητής και το 2011 Καθηγητής πρώτης βαθμίδας της Ορθοπαιδικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Τον Ιούνιο του 2022 εξελέγη Διευθυντής της Ορθοπαιδικής κλινικής και τον Σεπτέμβριο του ίδιου έτους, Προέδρος του Τμήματος Ιατρικής της Σχολής Επιστήμων Υγείας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας.
Έχει διατελέσει Πρόεδρος της Ελληνικής Εταιρείας Μελέτης Μεταβολισμού των οστών (2009-2010) και Πρόεδρος της Ελληνικής Εταιρείας Χειρουργικής Ορθοπαιδικής και Τραυματολογίας (2015). Διετέλεσε Ταμίας της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Ισχίου (2010-2018). Το 2017 έγινε ταμίας και το 2022 αντιπρόεδρος (πρόεδρος για το έτος 2025) της Ευρωπαϊκής Ομοσπονδίας Ορθοπαιδικής Χειρουργικής και Τραυματολογίας (μετά από εκλογές σε ευρωπαϊκό επίπεδο).
Υπήρξε μέλος της ΟΝΝΕΔ Ηλιούπολης (1975-1982) και μέλος της ΔΑΠ-ΝΔΦΚ στο σύλλογο φοιτητών Ιατρικής (ΣΦΙΑ) από το1976 έως το 1981. Διετέλεσε Τομεάρχης Οργανωτικού της Νέας Δημοκρατίας για το Νομό Φωκίδας από 2012 έως 2014 και εκλεγμένος αντιπρόσωπος της περιφερειακής οργάνωσης Λάρισας σε πρόσφατα συνέδρια του κόμματος.
Στις εθνικές εκλογές του 2019 ήταν υποψήφιος βουλευτής του νομού Λαρίσης με την Νέα Δημοκρατία.
Έχει εκδώσει δύο διεθνή βιβλία στην αγγλική γλώσσα με τίτλο ‘Bone implant interface in Orthopaedic Surgery - From basic science to clinical application - Springer-Verlag” (Jan 2014) και Total Knee Arthroplasty. Long term outcomes – Springer-Verlag (May 2015). Τον Ιούλιο του 2013 ήταν ο διακεκριμένος συγγραφέας του διεθνούς περιοδικού Τhe Bone Joint Journal. Έχει δώσει 122 διαλέξεις και έχει οργανώσει 14 στρογγυλές τράπεζες σε διεθνή συνέδρια. Από το 2017 είναι co-Editor in Chief του διεθνούς επιστημονικού περιοδικού Hip International.
Στον ελεύθερο χρόνο του ασχολείται ενεργά με το τένις, τους δρόμους μεγάλων αποστάσεων και την αυτόνομη κατάδυση (master scuba diver). Κατά την διάρκεια των Ολυμπιακών Αγώνων της Αθήνας προσέφερε εθελοντική υπηρεσία, σαν ιατρός αθλητών και αγώνων στα αγωνίσματα στίβου.
