Knud Krogh-Tonning var en av lederne for det høykirkelige parti i Den norske kirke og kjent som en lærd, luthersk dogmatiker. 1900 tok han avskjed fra sitt embete som sogneprest og konverterte til katolisismen.
Krogh-Tonning begynte 1853 på latinskolen i Skien, men likte ikke den religiøse påvirkning G. A. Lammers den gang øvde i byen. Fra 1859 var han elev ved en privat latinskole i Christiania, og han tok examen artium 1861. Samme år begynte han å studere teologi og ble cand.theol. 1867. Som de fleste teologer av sin generasjon kom han under innflytelse av professorene C. P. Caspari og Gisle Johnsons lutherske konfesjonalisme.
Etter eksamen drog Krogh-Tonning til Balestrand i Sogn som bestyrer for lærerseminaret. 1873 ble han sogneprest i Årdal, men søkte avskjed av helbredsgrunner 1876 og arbeidet som lærer i Kristiania inntil han 1877 ble kateket i Porsgrunn. 1882–86 var han konstituert prest ved Kristiania bys arbeidsanstalt, sykehus og fattighus, og han underviste dessuten ved universitetets praktisk-teologiske seminar fra 1883 til han 1886 ble utnevnt til sogneprest i Gamle Aker i Kristiania.
Han fortsatte med teologiske studier etter eksamen, og begynte sitt omfattende teologiske forfatterskap 1870 med den strengt lutherske Den christelige Troeslære. 1874 reiste han med offentlig stipend til Tyskland for å studere systematisk teologi. Han vendte tilbake flere ganger; her ble han for første gang kjent med katolske teologer og klostre. Boken Ord og Sakrament fra 1878 viser en utvikling i høykirkelig retning, og avhandlingen Om den ældste kirkelige Apologi, som han forsvarte for den teologiske doktorgrad 1883, representerer noe nytt i norsk teologi; det ble den gang ikke undervist i apologetikk ved universitetet.
Det høykirkelige parti, som var kjennetegnet av teologisk og politisk konservatisme, stod sterkt tidlig i 1880-årene. Men utviklingen i kristenliv og politikk gikk de høykirkelige imot, og deres ledere orienterte seg i nye retninger. I 1890-årene følte Krogh-Tonning seg ensom i sin tradisjonelle høykirkelighet. Han undervurderte nok at han også hadde forandret standpunkter.
Krogh-Tonnings hovedverk, Den christelige Dogmatik, ble utgitt i fire bind 1885–94. I utgangspunktet er han ortodoks lutheraner, men mot slutten blir katolske oppfatninger tydelige, særlig når det gjelder kirkebegrepet. Han fremsetter en teori om at lutherdommen representerer en middelvei mellom katolsk og reformert tro, og argumenterer for at kristendommens hovedretninger må finne sammen på denne middelvei. Tanken vant liten tilslutning.
Norske teologers mottakelse av boken Kirken og Reformationen (1892) viste Krogh-Tonning at han var isolert. Hans argumenter for apostolisk suksesjon og ufeilbarlighet i lærespørsmål var provoserende fremmedelementer. 1899 kom han til at han ikke lenger kunne være prest i Den norske kirke, og han søkte og fikk avskjed fra sitt embete 1. januar 1900. Stortinget bevilget ham ikke pensjon, bare vartpenger.
Krogh-Tonning ble opptatt i den katolske kirke hos jesuittene i Århus 13. juni 1900. Bjørnstjerne Bjørnson forsvarte ham i den offentlige debatt som fulgte hans embetsnedleggelse og konversjon. Den romersk-katolske prestevielse var dengang utelukket for alle gifte menn, også for konverterte geistlige fra andre kirkesamfunn. Krogh-Tonning må ha opplevd det som et offer igjen å bli legmann; han hadde vært en oppofrende sjelesørger med et utpreget idealistisk syn på sin gjerning. Etter konversjonen så han seg selv som apologet for den katolske tro.
Knud Krogh-Tonning var medlem av Videnskabsselskabet i Kristiania (nå Det Norske Videnskaps-Akademi) fra 1883. Han ble utnevnt til ridder av 1. klasse av St. Olavs Orden 1890, og 1905 ble han kreert til pavelig æresdoktor i teologi.