Родился Федор Иванович 16 июня 1894 г. в деревне Андроники Ярославской губернии (ныне село Толбухино) в семье служащего. Отец работал в коммерческой конторе. После окончания церковно-приходской школы Федор поступил в коммерческое училище и окончил 7 классов. В 1914 г., с началом Первой мировой войны, Федора призвали в армию, направили в школу прапорщиков, которую Федор Иванович закончил в 1915 г. и в составе резервного батальона командиром роты был направлен на Северо-Западный фронт. Участвовал в боях, в этом же году получил звание поручика. Вскоре дивизию перебросили на Юго-Западный фронт. В 1916 г. Толбухин уже штабс-капитан, командир батальона. Участвовал в операции Юго-Западного фронта, которая вошла в историю как "Брусиловский прорыв".
После Февральской революции Толбухин вернулся в свою дивизию, был избран секретарем полкового комитета, затем председателем полкового комитета. В этой должности встретил Октябрьскую революцию. В связи с окончанием войны с Германией, армия стала сокращаться. Толбухин демобилизуется, возвращается в Ярославскую губернию, его назначают военным комиссаром Сандырьевской волости, затем переводят на такую же должность в Шаготскую волость.

С началом Гражданской войны в 1918 г. Толбухин призван в Красную армию, направлен начальником оперативного отдела штаба дивизии на Северный фронт. После разгрома белогвардейцев под Вологдой направлен в штаб армии Западного фронта на должность начальника оперативного отдела штаба армии. Затем он был назначен помощником начальника штаба дивизии и начальником штаба дивизии. В 1927 г. Толбухина направляют на курсы усовершенствования командного состава, по окончании которых Толбухин назначается начальником штаба дивизии. В 1930 г. Толбухин назначен начальником штаба стрелкового корпуса.

В 1934 г. Толбухин поступает в академию имени Фрунзе, закончив которую в сентябре 1937 г., он был назначен командиром стрелковой дивизии. В июле 1938 г. его переводят на должность начальника штаба Закавказского военного округа.

В августе 1941 г. обстановка на фронте сильно осложнилась, Толбухина назначают начальником штаба Кавказского фронта, но по указанию Мехлиса, представителя Ставки ВГК, в 1942 г. освобождают от занимаемой должности, назначают командующим войсками Сталинградского военного округа.

В июле 1942 г. Толбухина назначают командующим 57-й армией, которая ведет бои в районах, прилегающих к Сталинграду. В период разгрома немецких войск под Сталинградом Толбухин назначается командующим 68-й армией. В марте 1943 г. Толбухина назначают командующим войсками Южного фронта, присваивают ему воинское звание генерал-полковник. Войска фронта успешно ведут боевые действия по освобождению Донбасса и Правобережной Украины, проводят ряд наступательных операций. Донбасскую в августе-сентябре 1943 г., и Чернигово-Припятскую. Толбухину присвоено воинское звание генерала армии.

В результате прорыва оборонительных позиций противника под Мелитополем и Сивашем, войска фронта под командованием Толбухина отрезали путь к отступлению фашистским войскам из Крыма, прорвались к Херсону, форсировали Днепр и вышли к Николаеву и Южному Бугу. С 20 октября 1943 г. Толбухин командует 4-м Украинским фронтом. Войска фронта совместно с 3-м Украинским фронтом провели Никопольско-Криворожскую наступательную операцию. В апреле-мае 1944 г. войска 4-го Украинского фронта осуществили Крымскую операцию. В мае 1944 г. Толбухин был назначен командующим 3-м Украинским фронтом. В результате разгрома немецкой группировки войск при проведении Ясско-Кишиневской стратегической операции 3-м Украинским и 2-м Украинским фронтами, войска Толбухина вышли на линию города Рущук и далее по реке Дунаю до Черного моря. Толбухину было присвоено воинское звание Маршал Советского Союза. 8 сентября 1944 г. войска фронта вошли в Варну. Болгария перешла на сторону Советского Союза. По совместительству Толбухин был назначен председателем Контрольной комиссии в Болгарии . Войска фронта развернулись в сторону Венгрии, участвовали в проведении Будапештской операции. Затем войска фронта освобождали Австрию.

После Великой Отечественной войны Толбухин был назначен главнокомандующим Южной группой советских войск. Однако позднее, по состоянию здоровья, Федор Иванович выехал в Советский Союз, длительное время лечился, затем командовал войсками военного округа.

Скончался Маршал Советского Союза Федор Иванович Толбухин 17 октября 1949г.

Награды маршала: два ордена Ленина, орден Победы, три ордена Красного Знамени, два ордена Суворова 1-й степени, орден Кутузова 1-й степени. Красной Звезды, медали. Герой Народной Республики Болгарии. 7 мая 1965 г. Толбухину посмертно было присвоено звание Героя Советского Союза. Похоронен Толбухин у Кремлевской стены на Красной площади в Москве.