Togliatti kom fra en middelklassebakgrunn.[trenger referanse] Faren Antonio var bokfører for den offentlige administrasjon, og moren Teresa Vitale var lærerinne.[11] Farens arbeide gjorde at familien ofte var på flyttefot. Før Palmiros fødsel flyttet de fra Torino til Genova. Han fikk navnet Palmiro etter dagen han ble født på,palmesøndag. Togliattis foreldre var praktiserende katolikker.
I 1908 studerte han ved det klassiske lyceum «Azuni» iSassari, der han ble anerkjent som skolens beste student.[13]
Faren Antonio døde av kreft den 21. januar 1911 og familien sank ned i fattigdom.[trenger referanse] Takket være et studiestipend fullførte Palmiro et studium i rettsvitenskap iTorino.[trenger referanse]
Han begynte sitt politiske engasjement i det italienske sosialistiske parti (Partito Socialista Italiano) i forkant avførste verdenskrig. I denne krigen deltok han som offiser. Deretter ble han i 1920 partisekretær i Torino og hørte til gruppen rundtL’Ordine Nuovo i samme by; preget avAntonio Gramsci.
Han var i 1921 med på stiftelsen avdet italienske kommunistiske parti (PCI). Fra 1922 var Togliatti med i partiets sentralkomite. Frem til 1926 offentliggjorde han under pseudonymetErcole Ercoli antifascistisk propaganda, ble i 1923 og i 1925 arrestert avBenito Mussolinis fascistiske regime, emigrerte i 1926 til Tyskland, og senere tilSovjetunionen. Der fikk han en ledende rolle iKomintern, ble ved dens VII kongress i 1935 forkjemper forJosef Stalins folkefrontpolitikk og tilhørte fra 1937 til 1939Garibaldi-bataljonen og kjempet med denne iden spanske borgerkrig. Etter at generalsekretær Gramsci ble arrestert, rykket han opp og var frem til sin død lederskikkelsen i PCI, fra 1947 som generalsekretær.
Togliatti bidro til avtalen mellom Sovjetunionens regjering, den italienske regjering ogFiat om bygging av den storeVAZ-bilfabrikken iStavropol. Byen har siden fått navnet Toljatti/Togliatti til ære for Palmiro Togliatti.