1959 yılında Ünye - Ordu'da doğdu. Ünye Lisesi mezunudur. Lisans derecesini 1982 yılında İstanbul Üniversitesi Eczacılık Fakültesinden aldı. Gülhane Askeri Tıp Fakültesi (GATA) Tıbbi Farmakoloji Anabilim Dalında 1992 yılında doktora eğitimini tamamladı. 1995 yılında doçent unvanı aldı. 1997-1998 yıllarında TÜBİTAK ve Kuzey Teksas Üniversitesi bursları ile Amerika Birleşik Devletleri’nde, Kuzey Teksas Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Merkezi, Farmakoloji Bölümünde ve 1999 yılında Cagliari Üniversitesi bursu ile İtalya’da, Cagliari Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Toksikoloji Bölümünde Araştırıcı Öğretim Üyesi olarak çalıştı. 2003 yılında profesör unvanı aldı. 2003-2011 yılları arasında GATA Tıp Fakültesi Tıbbi Farmakoloji Anabilim Dalı Başkanı, 2011-2013 yılları arasında GATA Yüksek Bilim Konseyi Üyesi olarak çalıştı. 2013 yılında kendi isteği ile Türk Silahlı Kuvvetlerinden emekli oldu. Halen Üsküdar Üniversitesinde Rektör Danışmanlığı, Tıp Fakültesi Dahili Tıp Bilimleri Bölüm Başkanlığı, Tıbbi Farmakoloji Anabilim Dalı Başkanlığı ve Nöropsikofarmakoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi (NPFUAM) Müdürlüğü görevlerini yürütmektedir.

SCI’da listelenen 54 adet uluslararası bilimsel dergide 200'den fazla makalenin yayın için değerlendirilmesine ve 200’den fazla TÜBİTAK ve TÜBA projesinin değerlendirilmesine hakemlik yapmıştır. 2003-2012 yılları arasında TÜBİTAK Ulakbim Türk Tıp Dizini Kurulu Üyeliği ve 2004-2012 yılları arasında Sağlık Bakanlığı Madde Bağımlılığı Tedavi Usulleri Bilim Komisyonu Üyeliği görevlerini yürütmüştür. 2007 yılından bu yana Türk Eczacıları Birliği, Eczacılık Akademisi Bilim Kurulu üyesidir. Akademi’nin 2016 yılından itibaren başkanlık görevini yürütmektedir.

Çalışmalarını deneysel nöropsikofarmakoloji alanında sürdüren Prof. Dr. Uzbay’ın bu alana özgü 11 adet Türkçe ve 1 adet İngilizce kitabı, 3’ü uluslararası 27’i ulusal 30 kitap bölümü ve uluslararası indekslerde yer alan dergilerde 123 bilimsel makalesi yayımlanmıştır. Yayınlarına 3900’dan fazla atıfta bulunulmuştur. SCI H indeksi 26, SCOPUS H İndeksi 27 ve Google Scholar H İndeksi 34'tür.

Roche Tıp Araştırma Ödülü (1994), Eczacılık Akademisi Bilim Ödülü (2005), Prof. Dr. Rasim Adasal Bilim Ödülü (2005), Popüler Bilim Ödülü (2007), Beyin Araştırmaları Derneği (BAD) Yayın Teşvik Ödülü (2008) ve Özgün Çözümler Proje Pazarı ve Yarışması (Ege Üniversitesi, Ege Üniversitesi Bilim Teknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi, TÜBİTAK ve ELGİNKAN Vakfı desteği ile) birincilik ödülü (2009) sahibidir.

Şizofreni hastalığının oluşumu, tanısı ve tedavisine yönelik ilaç adayı üç molekülün incelemeli patentini almıştır. Bu alandaki araştırmaları Türk Silahlı Kuvvetleri tarafından Yeni Buluşlar Şerit Rozeti ve Karargâh Üstün Hizmet Ödülü ile taltif edilmiştir.

Prof. Dr. Uzbay ayrıca Alkol ve Madde Bağımlılığına yönelik önemli bilimsel çalışmalar ve yayınlar yapmıştır. Toplumu madde bağımlılığı konusunda bilinçlendirmek ve eğitmek amacıyla çeşitli okullarda ve sivil toplum örgütlerinin organize ettiği toplantılarda doğrudan topluma yönelik 300’den fazla gönüllü konferans vermiş, yazılar yayınlamıştır.

Prof. Dr. Tayfun Uzbay İngilizce bilmektedir, evli ve bir çocuk babasıdır.