ก่อนเข้ารับราชการตำรวจ เมื่อปี พ.ศ.2540 พล.ต.อ.ต่อศักดิ์ เคยเป็นพนักงานบริษัทน้ำมันคาลเท็กซ์ ก่อนตัดสินใจลาออกเดินหน้าตามความฝันอยากเป็นตำรวจ ด้วยการเข้าหลักสูตรการฝึกอบรมผู้มีวุฒิ ทางด้านนิติศาสตร์ รัฐศาสตร์ รัฐประศาสนศาสตร์ เพื่อบรรจุแต่งตั้งเป็นข้าราชการตำรวจชั้นสัญญาบัตร (กอต.) รุ่นที่ 4