Родился (3) 15 июня или 1894 года в деревне Андроники Ярославской губернии (ныне Ярославский район Ярославской области) в многодетной крестьянской семье. Русский. Отец Иван Фёдорович Толбухин (1863—1907) торговал фуражом в Санкт-Петербурге. Мать Анна Григорьевна.
Окончил церковно-приходскую школу в Андрониках и Давыдковскую земскую школу. После смерти отца в 1907 году был вместе с другими детьми взят на воспитание его братом Александром, петербургским купцом. В Санкт-Петербурге Фёдор Толбухин окончил трёхлетнюю торговую школу Цесаревича Алексея, а в 1912 году сдал экстерном экзамен за полный курс Санкт-Петербургского Императорского коммерческого училища. С 1911 года Фёдор работал бухгалтером в коммерческом товариществе «Клочков и К°» в Санкт-Петербурге.
С началом Первой мировой войны в декабре 1914 года поступил вольноопределяющимся в Русскую императорскую армию. Прошёл курс обучения в Петроградской учебно-автомобильной роте, служил солдатом-мотоциклистом и шофёром при штабе 6-й пехотной дивизии и в 22-м пехотном Нижегородском полку на Северо-Западном фронте. В апреле 1915 года был направлен на учёбу в 1-ю Ораниенбаумскую школу прапорщиков, окончил её и 10 июля 1915 года был произведён в прапорщики. В сентябре 1915 года направлен на фронт. Командовал ротой, батальоном 2-го Заамурского пограничного пехотного полка 1-й Заамурской пограничной пехотной дивизии 9-й армии на Юго-Западном фронте. Участвовал в Брусиловском прорыве. За боевые отличия был награждён орденами Святой Анны и Святого Станислава, а также досрочно произведён в подпоручики и в поручики «за отличия».
В конце января 1917 года поручик Ф. И. Толбухин был направлен в формирующийся 13-й Заамурский пограничный пехотный полк 4-й Заамурской пограничной пехотной дивизии на должность командира батальона. Имея большой авторитет среди солдат за храбрость и справедливое отношение к ним, после Февральской революции он был избран председателем полкового солдатского комитета. С полком прибыл на фронт и в июне 1917 года участвовал в Июньском наступлении. В бою получил сильную контузию, а за храбрость в августе произведён в штабс-капитаны. После длительного пребывания в госпиталях в декабре 1917 года Толбухин получил двухмесячный отпуск по болезни. Вернулся в Петроград и уже там в марте 1918 года демобилизовался.
Не сумев найти работу в Петрограде, весной 1918 года уехал к родственникам в Ярославскую губернию. Работал табельщиком в 7-м военно-дорожном отряде. В августе 1918 года избран Сандырёвском волостным военным комиссаром, а затем дополнительно назначен и начальником волостного всевобуча.
В октябре 1918 года зачислен в Красную армию, продолжая исполнять обязанности военного комиссара Сандырёвской волости Ярославской губернии[7]. С января по июль 1919 года — военный руководитель Шаготского волостного комиссариата Ярославской губернии.
В 1919 году окончил школу штабной службы при штабе Западного фронта в Смоленске. Активный участник Гражданской войны в России. Служил в штабе 56-й стрелковой дивизии 7-й армии на Северном и Западном фронтах: младший помощник и старший помощник по оперативной части начальника штаба дивизии, с декабря 1920 года начальник штаба дивизии. В составе дивизии принимал участие в боях с войсками генерала Н. Н. Юденича при обороне Петрограда. Участник советско-польской войны 1920 года, сражался с поляками на реках Березина и Нарев, под Лепелем, Лидой и Гродно.
В марте 1921 года участвовал в подавлении Кронштадтского восстания, а затем в военных действиях по отражению вторжения белофиннов в Карелию (1921—1922).
В августе 1921 года Ф. И. Толбухин был назначен начальником штаба войск Новгородской губернии, но уже в сентябре 1921 года возвращён на должность начальника штаба 56-й стрелковой дивизии. В период боевых действий в Карелии с декабря 1921 года был начальником оперативного управления штаба войск Карельского района, а после изгнания финских отрядов с территории РСФСР в марте 1922 года опять вернулся к исполнению должности начальника штаба этой дивизии. Некоторое время временно исполнял должность и командира этой дивизии (до октября 1926 года). Затем направлен на учёбу.
Окончил курсы усовершенствования высшего комсостава при Военной академии РККА имени М. В. Фрунзе в 1927 и 1929 годах. В 1929 году стажировался в должности командира 167-го стрелкового полка. С ноября 1930 по 1932 год служил начальником штаба 1-го стрелкового корпуса Ленинградского военного округа (ЛВО).
В июне 1934 года окончил оперативный факультет Военной академии РККА имени М. В. Фрунзе. С августа 1934 года — временно исполнял должность командира этого корпуса. С января 1935 года — начальник штаба 19-го стрелкового корпуса Ленинградского ВО. С сентября 1937 года — командир 72-й стрелковой дивизии Киевского ВО. В июле 1938 года был назначен начальником штаба Закавказского военного округа. Член ВКП(б) с 1938.
Начало войны встретил в этой же должности. С августа по декабрь 1941 года — начальник штаба Закавказского фронта. Под его руководством была спланирована операция по вводу советских войск в Иран, которая была успешно осуществлена в августе — сентябре 1941 года.
С декабря 1941 по январь 1942: начальник штаба Кавказского фронта. Разработал план Керченско-Феодосийской десантной операции. С января по март 1942 года — начальник штаба Крымского фронта. Был снят с должности 10 марта 1942 года после донесения Л. З. Мехлиса И. В. Сталину с обвинением Толбухина в неумелом руководстве войсками при неудачном наступлении на Керченском полуострове. Парадоксальным образом, это решение спасло Толбухина два месяца спустя, когда войска Крымского фронта потерпели катастрофу под Керчью.
После короткого пребывания в распоряжении Главного управления кадров НКО СССР в мае 1942 года Толбухин был назначен на тыловую должность заместителя командующего войсками Сталинградского военного округа. Но уже через месяц разгорелась Сталинградская битва и немецкие войска развернули наступление на Сталинград. В то время в округе находилась на пополнении 57-й армия, командующим войсками которой в июле 1942 года был назначен Ф. И. Толбухин. В составе Сталинградского фронта армия надёжно держала оборону южнее Сталинграда, а с ноября успешно действовала и в ходе контрнаступления советских войск.
С февраля по март 1943 года — командующий войсками 68-й армии на Северо-Западном фронте. Участвовал в Старорусской операции в марте 1943 года.
С марта 1943 года Ф. И. Толбухин командовал войсками Южного (преобразованного 20 октября 1943 года в 4-й Украинский фронт) и с мая 1944 года — 3-го Украинского фронтов. Руководил войсками этих фронтов при освобождении от нацистских захватчиков Донбасса, Южной Украины, Крыма, Югославии и при разгроме противника в Румынии, Болгарии, Венгрии, Австрии. Одновременно с должностью командующего войсками фронта, сентября 1944 года являлся председателем Союзной контрольной комиссии в Болгарии. 19 июля 1945 года Ф. И. Толбухин, по поручению Советского правительства, вручил Орден «Победа» за № 16 королю Румынии Михаю I.
В ходе войны провел:
•Миусская операция, июль — август 1943 года. Войска фронта пытались прорвать Миус-фронт, но успеха не имели и были вынуждены, оставив занятый плацдарм, отступить на исходные позиции. Однако, сковав войска противника в тяжёлых боях, лишили его возможности перебросить резервы с Миуса в район Курской битвы.
•Донбасская операция, август — сентябрь 1943 года. Войска фронта совместно с Юго-Западным фронтом за полтора месяца боёв прошли на запад свыше 300 километров, полностью освободив Донбасс.
•Мелитопольская операция, сентябрь — ноябрь 1943 года. Войска фронта прорвали заранее подготовленный рубеж обороны по реке Молочная, продвинулись до 320 километров, отрезали войска противника в Крыму и заняли плацдармы для его последующего штурма.
•Крымская операция, апрель — май 1944 года. Войска фронта прорвались в Крым с севера, совместно с Отдельной Приморской армией разгромили 17-ю армию врага и освободили Крым.
•Ясско-Кишинёвская операция, август 1944 года. Войска фронта совместно с войсками 2-го Украинского фронта разгромили группу армий «Южная Украина», обрушив весь южный фланг советско-германского фронта. Румыния выведена из войны на стороне Германии и вступила в войну на стороне антигитлеровской коалиции. За разгром противостоящих войск противника в этой операции 12 сентября 1944 года Ф. И. Толбухину было присвоено воинское звание Маршал Советского Союза.
•Бухарестско-Арадская операция, сентябрь 1944 года. Остатки группы армий «Южная Украина» были полностью уничтожены, полностью освобождёна территория Румынии с большими потерями для врага.
•Белградская операция, октябрь 1944 года. Войска фронта совместно с частями югославской армий освободили восточные районы Югославии и её столицу Белград, создав условия для полного освобождения страны.
•Апатин-Капошварская операция, ноябрь — декабрь 1944 года. Войска фронта форсировали Дунай, разгромили 2-ю венгерскую армию и создали условия для окружения Будапешта.
•Будапештская операция, декабрь 1944 — февраль 1945 года. Войска фронта совместно с войсками 2-го Украинского фронта с значительными потерями окружили и уничтожили группировку врага в Будапеште, перемолов его значительные силы западнее города.
•Балатонская оборонительная операция, март 1945 года. Войска фронта отразили последнее крупное наступление вермахта в войне, обескровив его ударную группировку.
•Венская операция, март — апрель 1945 года. Войска фронта совместно с войсками 2-го Украинского фронта разгромили группу армий «Юг», завершив освобождение территории Венгрии и освободив большую часть Австрии.
•Грацско-Амштеттенская наступательная операция, 15 апреля — 9 мая 1945 года. Освобождёны западная и центральная Австрия, принята капитуляция противостоящих немецких войск.
26 апреля 1945 года был награждён высшим советским полководческим орденом «Победа».
С июля 1945 года маршал Ф. И. Толбухин — главнокомандующий Южной группой войск на территории Румынии и Болгарии, созданной для противодействия вероятным военным действиям Турции на Балканах (расформирована в феврале 1947 года). С января 1947 года — командующий войсками Закавказского военного округа. Депутат Верховного Совета СССР II созыва (1946—1949).
Умер от сахарного диабета 17 октября 1949 года в Москве. Был кремирован, урна с прахом захоронена в Кремлёвской стене на Красной площади.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 7 мая 1965 года «за умелое руководство войсками, мужество, отвагу и героизм, проявленные в борьбе с немецко-фашистскими захватчиками в годы Великой Отечественной войны» Маршалу Советского Союза Толбухину Фёдору Ивановичу присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно).
Награды Российской Империи
1.орден Святой Анны 3-й степени (Российская империя)
2.орден Святого Станислава 3-й степени (Российская империя)
Награды СССР
1. орден «Победа»
2.три ордена Ленина
3.три ордена Красного Знамени
4.два ордена Суворова 1-й степени
5.орден Кутузова 1-й степени
6.орден Красной Звезды
7.медаль «За оборону Севастополя»
8.медаль «За оборону Сталинграда»
9.медаль «За оборону Кавказа»
10.медаль «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.»
11.юбилейная медаль «XX лет Рабоче-Крестьянской Красной Армии»
12.юбилейная медаль «30 лет Советской Армии и Флота»
13.медаль «В память 800-летия Москвы»
14.почётный знак «Честному воину Карельского фронта»
Награды иностранных государств
1. медаль «За взятие Будапешта»
2. медаль «За взятие Вены»
3. медаль «За освобождение Белграда»
4. Народный герой Югославии (31 мая 1945)
5. Герой Народной Республики Болгария (1979 или 1981, посмертно)
6. орден «Георгий Димитров» (Болгария, 1979 или 1981, посмертно)
7. орден «За храбрость» 1-й степени (Болгария)
8. орден Михая Храброго 1-го, 2-го, 3-го классов (Румыния, 8 мая 1947)
9. орден «Защита Отечества» 1-й, 2-й степеней (Румыния)
10.орден Венгерской свободы (Венгрия)
11.орден Заслуг Венгерской Народной Республики 1-й степени (Венгрия, посмертно)
12.Командор ордена «Легион почёта» (США)
13.Великий офицер ордена Почётного легиона (Франция)
14.Военный крест 1939—1945 годов с пальмовой ветвью (Франция)
15.почётный гражданин Софии, Добрич и Белграда
Генерал-полковник В. Баранов,
Генеральный инспектор МО РФ,
Заслуженный деятель науки России и республики Татарстан,
доктор исторических наук, профессор,
вице-президент Академии военных наук,
действительный член Российской академии естественных наук,
член Клуба военачальников России