Trước năm 2017, Tô Ân Xô là chỉ huy tình báo công an tại Hoa Kỳ, dưới vỏ bọc{{Citation needed}} là Đại diện Lãnh sự quán Việt Nam ở Houston, Hoa Kỳ.<ref>{{chú thích web|url=http://www.newasiagloballearning.com/tin-tuc/bao-ve-quyen-rieng-tu-quyen-nhan-than-va-quyen-cong-dan-viet-nam-o-hoa-ky-va-viet-nam.html|title=Bảo vệ quyền riêng tư, quyền nhân thân, và quyền công dân Việt nam ở Hoa Kỳ và Việt nam |access-date = ngày 18 tháng 8 năm 2018}}</ref> Năm 2017, ông về nước và được bổ nhiệm làm cục trưởng cụcthuộc Mỹ{{CitationBộ needed}}Công an Việt Nam (không rõ cục nào).
Ngày 2 tháng 7 năm 2018, Thiếu tướng Tô Ân Xô được trao quyết định của Bộ trưởng Bộ Công an [[Tô Lâm]] điều động và bổ nhiệm giữ chức vụ Giám đốc [[Công an tỉnh Bắc Giang]] kể từ ngày 1 tháng 7 năm 2018 thay cho Đại tá Phạm Mạnh Thường, được điều động giữ chức Phó Cục trưởng Cục Cảnh sát hình sự, Bộ Công an.<ref name="Vietnamnet">{{chú thích web|url=http://vietnamnet.vn/vn/thoi-su/chinh-tri/thieu-tuong-to-an-xo-giu-chuc-giam-doc-cong-an-bac-giang-460649.html|title=Thiếu tướng Tô Ân Xô giữ chức Giám đốc Công an Bắc Giang|publisher=VietNamNet|access-date = ngày 18 tháng 8 năm 2018}}</ref>
Trước khi được bổ nhiệm là Giám đốc Công an tỉnh Bắc Giang, ông là Cục trưởng thuộc Bộ Công an.<ref name="Vietnamnet"/>
