Efter i en årrække at have været en del af klubbens ungdomssystem blev Tolisso i 2012 rykket op i seniortruppen hos den franske storklubOlympique Lyon.[1] Han debuterede for klubbens førstehold 10. august 2013 i enLigue 1-kamp modNice og blev efterfølgende hurtigt en etableret del af startopstillingen. Allerede i sæsonen 2014-15 spillede han samtlige Lyons 38 Ligue 1-kampe, og scorede undervejs syv mål.[2]
Tolisso fortsatte med at imponere, og i sommeren 2017 blev han solgt til tyske Bayern München for en pris på ca. 40 millionereuro.[3] Dermed blev han det dyreste indkøb i både Bayern München og i Bundesligaens historie. Han var i sin første sæson, 2017-18, med til at vinde dettyske mesterskab med klubben.
I perioden 2014-2016 spillede Tolisso 19 kampe og scoredet seks mål for detfranske U/21-landshold. Han debuterede forA-landsholdet 28. marts 2017 i en venskabskamp modSpanien[4] og har (pr. december 2022) spillet 28 landskampe. Han blev udtaget tilVM 2018 iRusland.