Родился в Николаевске Самарской губернии (ныне Пугачевск) в семье аристократа, по отцу приходился дальним родственником Л. Н. Толстому. Окончил Санкт-Петербургский машиностроительный институт. В литературе дебютировал в 1907 году поэтическим сборником "Лирика". В 1910-1912 гг. опубликовал романы "Чудаки", "Хромой барин" и цикл рассказов и повестей, получивший позднее название "Заволжье"; все эти произведения были по большому счету подражаниями - в первую очередь Н. В. Гоголю. В годы первой мировой войны Толстой был военным корреспондентом. После Октябрьской революции он уехал из России и поселился во Франции. В эмиграции он опубликовал автобиографический роман "Детство Никиты" (1921), а год спустя - Толстой уже перебрался из Парижа в Берлин - увидел свет фантастический роман "Аэлита". В 1923 году Толстой вернулся в Россию; среди повестей и рассказов, написанных им вскоре после возвращения, присутствует такой мини-шедевр, как "Похождения Невзорова. Или Ибикус" (1924). В середине 20-ых годов была издана первая часть знаменитой трилогии Толстого "Хождение по мукам" - роман "Сестры" (работать над ним Толстой начал еще в Париже, а завершил роман уже в России). Вторая часть трилогии, "Восемнадцатый год", вышла в 1928 г., третья, "Хмурое утро", - в 1941 году. В начале 30-ых годов Толстой приступил к своему opus magnum - роману "Петр Первый" (1930-1945). Кроме того, в 1935 году он выпустил сказку "Приключения Буратино", которая стала одной из любимейших книг советской детворы. В годы Великой Отечественной войны Толстой опубликовал сборник пубюлицистических статей "Родина", а также известный рассказ "Русский характер" и пьесу "Иван Грозный" (1941-1943). Творчество Толстого отмечено множеством наград, в том числе тремя Сталинскими премиями - за трилогию "Хождение по мукам", за роман "Петр Первый" и за пьесу "Иван Грозный".