I 1934 ble han viseformann i Kjemisk Industriarbeiderforbund. Under okkupasjonen flyktet Torkildsen til Sverige, der han i 1942 ble valgt til leder for Norsk Folkehjelps eksilvirksomhet. I 1945 rykket han opp fra nestformann til formann i Kjemisk, og deretter ledet Torkildsen forbundet helt fram til 1963. Han satt også i AFLs sekretariat fra 1946.