ท้วม ประสิทธิกุล เกิดที่จังหวัดนนทบุรี เมื่อ 1 เมษายน พ.ศ. 2439 บิดาชื่อ สุทธิ์ มารดาชื่อ เทียบ มีเชื้อสายกับ พระมหาเมธังกร (พรหม พฺรหฺมเทโว) เจ้าคณะจังหวัดแพร่และประธานผู้ก่อตั้งวัดพระธาตุช่อแฮอารามหลวง นายสุทธิ์ บิดานั้นเป็นนักดนตรีไทยที่มีความสามารถ ขับร้อง ขับเสภา และเล่นเพลงพื้นบ้านได้ดี ท้วมจึงได้เรียนขับร้องจากบิดามาตั้งแต่เด็ก จนอายุราว 12 ปี บิดาจึงพามาถวายตัวกับพระอรรคชายาเธอ พระองค์เจ้าสายสวลีภิรมย์ กรมขุนสุทธาสินีนาฏ (ซึ่งต่อมาเฉลิมพระนามเป็น พระวิมาดาเธอ พระองค์เจ้าสายสวลีภิรมย์ กรมพระสุทธาสินีนาฏ ปิยมหาราชปดิวรัดา) ท้วมอยู่ในวังนี้ประมาณ 1 ปี ก็ไปต่อเพลงกับหม่อมซ่มจีน ราชานุประพันธ์ ที่บ้านคลองบางหลวง

จนกระทั่ง พ.ศ. 2453 พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวเสด็จสวรรคต ท้วมยังอยู่ที่บ้านหม่อมซ่มจีน จนหม่อมซ่มจีนถึงแก่กรรม เมื่อ พ.ศ. 2454 จึงกลับไปอยู่กับบิดา ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ท้วมได้ไปอยู่กับพระวิมาดาเธอ พระองค์เจ้าสายสวลีภิรมย์ กรมพระสุทธาสินีนาฏ ปิยมหาราชปดิวรัดา ที่ตำหนักสวนสุนันทา ต่อมาสมเด็จพระอนุชาธิราช เจ้าฟ้าอัษฎางค์เดชาวุธ กรมหลวงนครราชสีมา ทรงขอยืมตัวมาช่วยงานขับร้องที่วังสวนกุหลาบระยะหนึ่ง ต่อมาสมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าจุฑาธุชธราดิลก กรมขุนเพ็ชรบูรณ์อินทราไชย ทรงมีละครในวังเพชรบรูณ์ จึงทรงขอยืมตัวท้วมมาประจำอยู่ที่วังเพชรบรูณ์ โดยร่วมงานกับลมุล ยมะคุปต์ และเฉลย ศุขวณิช และที่วังเพชรบูรณ์นี้ ท้วมได้เรียนขับร้องกับหม่อมมาลัยเพิ่มเติม

ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ตั้งวงมโหรีหญิงขึ้น ท้วมได้เข้ารับราชการเป็นคนขับร้องประจำวงมโหรีหลวง ในช่วงนี้ ท้วมร้องเพลงอัดลงจานเสียงกับบริษัทโอเดี้ยนไว้เป็นจำนวนมาก ท้วมสมรส เมื่อ พ.ศ. 2469 กับนายพูล ประสิทธิกุล ต.จ.ว., ต.ม. ข้าราชการในกรมอัศวราช

ในปี พ.ศ. 2525 ท่านมีอายุ 86 ปี ยังมีสุขภาพดี และเมื่อเดือนพฤศจิกายน ท่านได้รับพระราชทานโล่ประกาศเกียรติคุณ ในฐานะศิลปินอาวุโส ผู้เชี่ยวชาญการขับร้องเพลงไทย จากสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี โดยมีธนาคารกรุงเทพ จำกัด เป็นผู้ดำเนินการเลือกสรรนำความปลาบปลื้มมาสู่ท่านเป็นอันมาก ครูท้วม ประสิทธิกุล ได้รับเลือกจากคณะกรรมการวัฒนธรรมแห่งชาติให้เป็นศิลปินแห่งชาติสาขาศิลปะการแสดง (คีตศิลป์) ประจำปีพุทธศักราช 2529 ได้รับพระราชทานโล่ห์และเข็มเชิดชูเกียรติ จากสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ในวันที่ 24 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2530

ครูท้วม ประสิทธิกุล ถึงแก่กรรมด้วยโรคหัวใจวายอันเนื่องมาจากความชราภาพ เมื่อวันที่ 7 ตุลาคม พ.ศ. 2534 ขณะเมื่อมีอายุ 95 ปีเศษ มีพิธีพระราชทานเพลิงศพเมื่อวันที่ 22 มกราคม พ.ศ. 2535 ณ วัดเทพศิรินทราวาสราชวรวิหาร

• http://sirindhornmusiclibrary.mahidol.ac.th/musiclibrary/index.php?ac=hall_of_fame/hall_of_fame_dataperson&id=43&languages=th#001^{[ลิงก์เสีย]}