ปัลมีโรโตลยาตตีเป็นเลขาธิการพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลี (ค.ศ. ๑๙๒๗–๑๙๖๔) เขาร่วมก่อตั้งพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลี (Italian Communist Party–PCI) ใน ค.ศ. ๑๙๒๑ และอีก ๖ ปีต่อมาใน ค.ศ. ๑๙๒๗ ได้ดำรงตำแหน่งเลขาธิการพรรค ในปีเดียวกันโตลยาตตีเป็นผู้แทนพรรคเข้าร่วมการประชุมใหญ่ขององค์การคอมมิวนิสต์สากลที่ ๓ (The Third International)* หรือโคมินเทิร์น (Comintern)* ที่กรุงมอสโก ในช่วงที่โตลยาตตีเป็นเลขาธิการพรรค พรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีเติบโตและเข้มแข็งมากจนได้ชื่อว่าเป็นพรรคคอมมิวนิสต์ที่ใหญ่ที่สุดในยุโรปตะวันตกและมีบทบาทสำคัญในการเมืองอิตาลีช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่ ๒ (Second World War)*
โตลยาตตีเกิดในครอบครัวชนชั้นกลางที่มีฐานะเมื่อวันที่ ๒๖ มีนาคม ค.ศ. ๑๘๙๓ ที่เมืองเจนัว (Genoa) เมืองหลวงของแคว้นลิกูเรีย (Liguria) ซึ่งตั้งอยู่ริมฝั่งทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือของอิตาลี อันโตนีโอโตลยาตตี (Antonio Togliatti) บิดาเป็นครูและนักบัญชีที่เคร่งศาสนา วีอาเล เตเรซา โตลยาตตี (Viale Teresa Togliatti) มารดาก็เคยเป็นครูเช่นกันแต่ต่อมาลาออกมาดูแลครอบครัว โตลยาตตีเป็นบุตรคนที่ ๓ และมีพี่น้องอีก ๓ คน คือ ยูเจนีโอ (Eugenio) มารีอา กริสตีนา (Maria Cristina) และเอนรีโก (Enrico) หลังเขาเกิดได้ไม่นาน ครอบครัวย้ายจากเมืองเจนัวไปอยู่ที่เมืองโนวารา (Novara) ซึ่งเขาได้เข้าเรียนในชั้นประถมศึกษาปีที่ ๑ ใน ค.ศ. ๑๘๙๗ หลังจากนั้นครอบครัวได้ย้ายไปอยู่ที่เมืองตูริน (Turin) และใน ค.ศ. ๑๙๐๒ ก็ย้ายที่อยู่อีกครั้งไปยังเมืองซอนดรีโอ (Sondrio) โตลยาตตีจึงสำเร็จการศึกษามัธยมศึกษาตอนปลายที่เมืองนี้ใน ค.ศ. ๑๙๐๘ ใน ค.ศ. ๑๙๑๑ ขณะอายุ ๑๕ ปี บิดาเสียชีวิตด้วยโรคมะเร็ง ทำให้ครอบครัวเผชิญกับปัญหาทางด้านการเงิน โตลยาตตีซึ่งตระหนักถึงความเดือดร้อนของครอบครัว จึงมุมานะเรียนเพื่อจะสอบชิงทุนเข้าศึกษาต่อในระดับมหาวิทยาลัยให้ได้ เขาได้รับทุนจากวิทยาลัยการ์โล อัลแบร์โต (Collegio Carlo Alberto) เพื่อเข้าศึกษาต่อระดับปริญญาตรีทางด้านนิติศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยตูรินใน ค.ศ. ๑๙๑๑ ในระหว่างที่ศึกษาอยู่นั้น โตลยาตตีเริ่มสนใจแนวความคิดลัทธิมากซ์และเรียนรู้เกี่ยวกับเรื่องสังคมนิยมและลัทธิมากซ์ผ่านงานเขียนของอันโตนีโอ ลาบรีโอลา (Antonio Labriola) นักทฤษฎีมาร์กซิสต์ชาวอิตาลี นอกจากนี้ เขายังรู้จักและคบหากับอันโตนีโอ กรัมชี (Antonio Gramsci)* เพื่อนนักศึกษามหาวิทยาลัยเดียวกันซึ่งสนใจลัทธิมากซ์ในเวลาต่อมากรัมชีได้ชื่อว่าเป็นนักคิดลัทธิมากซ์ที่เลื่องชื่อคนหนึ่งของขบวนการสังคมนิยมในยุโรปและต่อมาได้เป็นเลขาธิการพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีระหว่าง ค.ศ. ๑๙๒๔–๑๙๒๖
ใน ค.ศ. ๑๙๑๔ โตลยาตตีสมัครเป็นสมาชิกพรรคสังคมนิยมอิตาลี (Italian Socialist Party–PSI) หลังจากนั้นไม่นานเขาก็สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยตูรินในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. ๑๙๑๕ โตลยาตตีซึ่งต้องการหาความรู้เพิ่มได้สมัครเข้าเรียนต่อในคณะมนุษยศาสตร์ แต่สงครามโลกครั้งที่ ๑ (First World War)* ทำให้โตลยาตตีเรียนไม่สำเร็จตามที่ตั้งใจไว้ ใน ค.ศ. ๑๙๑๖ เขาถูกเกณฑ์ทหารและถูกส่งไปรบในแนวหน้า อย่างไรก็ตาม ก่อนที่สงครามจะสิ้นสุดลงไม่นานนัก โตลยาตตีได้รับบาดเจ็บในสมรภูมิและถูกส่งตัวกลับตูรินเพื่อพักรักษาตัว หลังสงครามยุติลง เขาทำงานเป็นครูสอนวิชากฎหมายและเศรษฐศาสตร์ในโรงเรียนเอกชน ขณะเดียวกันก็ทำหน้าที่เป็นผู้รายงานข่าวให้แก่หนังสือพิมพ์ Avanti หนังสือพิมพ์รายวันของพรรคสังคมนิยมอิตาลี ซึ่งเป็นหนังสือพิมพ์ที่มียอดจำหน่ายสูงและเป็นที่นิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยเฉพาะในหมู่ชนชั้นล่าง โตลยาตตีได้พบกับกรัมชีอีกครั้งหนึ่งที่ตูริน กรัมชีเคลื่อนไหวสนับสนุนแนวทางการก่อปฏิวัติตามแบบการปฏิวัติเดือนตุลาคม (October Revolution ค.ศ. ๑๙๑๗)* ของรัสเซียเขาคิดที่จะจัดทำหนังสือพิมพ์ขึ้นมาเพื่อเป็นกระบอกเสียงเผยแพร่อุดมการณ์และแนวความคิดปฏิวัติเพื่อโค่นล้มระบบทุนนิยมและสร้างระบบสังคมนิยมขึ้นกรัมชีจึงติดต่อสหายร่วมอุดมการณ์คนอื่น ๆ ให้เข้าร่วมด้วย
โตลยาตตีซึ่งได้แรงบันดาลใจจากการปฏิวัติรัสเซียและเชื่อมั่นในแนวคิดลัทธิมากซ์ของกรัมชี จึงร่วมมือกับเขา พร้อมกับอันเจโลตัสกา (Angelo Tasca) และอุมแบร์โต แตร์ราชีนี (Umberto Terracini) สหายอีก ๒ คนจัดทำหนังสือพิมพ์รายสัปดาห์ชื่อ L’Ordine Nuovo : Rassegna Settimanale di Cultura Socialista (The New Order: A Weekly Review of Socialist Culture) หนังสือพิมพ์ฉบับปฐมฤกษ์เผยแพร่เมื่อวันที่ ๑ พฤษภาคม ค.ศ. ๑๙๑๙ โดยโตลยาตตีรับผิดชอบคอลัมน์ที่เกี่ยวกับศิลป-วัฒนธรรม ข้อเขียนที่คมคายผสมผสานการวิพากษ์วิจารณ์ที่แหลมคมทำให้โตลยาตตีเริ่มมีชื่อเสียงเป็นที่รู้จักกันมากขึ้น ในเวลาต่อมาหนังสือพิมพ์ฉบับนี้กลายเป็นกระบอกเสียงให้กลุ่มปัญญาชนฝ่ายซ้ายในพรรคสังคมนิยมอิตาลีซึ่งต้องการเปลี่ยนแปลงระบอบการปกครองด้วยการลุกฮือก่อการปฏิวัติอย่างไรก็ตาม ปัญหาความขัดแย้งทางความคิดภายในพรรคสังคมนิยมอิตาลีทำให้กลุ่มปีกซ้ายซึ่งมีโตลยาตตีและกรัมชีรวมอยู่ด้วยแยกออกมาตั้งพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีขึ้นที่เมืองลีวอร์โน (Livorno) หรือเลกฮอร์น (Leghorn) ซึ่งตั้งอยู่ริมทะเลลิกูเรียน (Ligurian) ในทัสกานี (Tuscany) เมื่อวันที่ ๒๑ มกราคม ค.ศ. ๑๙๒๑ โดยโตลยาตตีและกรัมชีเป็นผู้มีบทบาทสำคัญในการก่อตั้ง
หลังพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีก่อตั้งได้ไม่นานโตลยาตตีเป็นบรรณาธิการหนังสือพิมพ์ของพรรคชื่อThe Communist ซึ่งทำให้เขาต้องย้ายไปเคลื่อนไหวที่กรุงโรมในกลาง ค.ศ. ๑๙๒๑ จากนั้นไม่นาน เขาก็ได้พบกับริตา มอนตัญญานา (Rita Montagnana) น้องสาวของเพื่อน ทั้งสองสนิทสนมกันอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นความรัก และแต่งงานกันที่เมืองตูรินเมื่อวันที่ ๒๗ เมษายน ค.ศ. ๑๙๒๔ ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. ๑๙๒๑ มีการประชุมระหว่างประเทศครั้งที่ ๓ ของพรรคคอมมิวนิสต์โซเวียตที่กรุงมอสโก มติสำคัญของที่ประชุมคือ พรรคคอมมิวนิสต์ควรร่วมมือกับพรรคสังคมนิยมเพื่อผนึกกำลังต่อต้านกลุ่มฝ่ายขวาที่กำลังมีอิทธิพลเพิ่มมากขึ้นในหลายประเทศในยุโรปโดยเฉพาะในอิตาลี ในเดือนมีนาคม ค.ศ. ๑๙๒๒ พรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีได้จัดประชุมขึ้นที่กรุงโรมเพื่อพิจารณามติของการประชุมใน ค.ศ. ๑๙๒๑ และลงมติไม่ร่วมมือกับพรรคสังคมนิยมอิตาลีเนื่องจากยังไม่เห็นภัยจากการคุกคามของลัทธิฟาสซิสต์ (Fascism)*
เมื่อเบนีโต มุสโสลีนี (Benito Mussolini)* ผู้นำพรรคฟาสซิสต์แห่งชาติ (National Fascist Party–NFP) เคลื่อนไหวเรียกร้องให้รัฐบาลแก้ไขปัญหาเศรษฐกิจและวิกฤตด้านแรงงานโดยขู่ที่จะเดินขบวนของกลุ่มฟาสซิสต์ทุกส่วนของประเทศเข้าสู่กรุงโรมในเหตุการณ์การเดินขบวนสู่กรุงโรม (March on Rome)* ระหว่างวันที่ ๒๒–๒๙ ตุลาคม ค.ศ. ๑๙๒๒ โตลยาตตีซึ่งเป็นหนึ่งในคณะกรรมาธิการกลางพรรคคอมมิวนิสต์จึงตระหนักว่าลัทธิฟาสซิสต์นั้นเป็นศัตรูที่น่าเกรงขาม ในวันที่ ๒๘ ตุลาคม ค.ศ. ๑๙๒๒โรงพิมพ์หนังสือพิมพ์ The Communist ที่โตลยาตตีดูแลอยู่ถูกพวกฟาสซิสต์บุกทำลาย ในอีก ๒ วันต่อมาก็ถูกสั่งปิด ทั้งหนังสือพิมพ์ L’Ordine Nuovo ที่โตลยาตตีและกรัมชีร่วมกันก่อตั้งขึ้นก็ถูกสั่งระงับการเผยแพร่ โตลยาตตีซึ่งหนีรอดจากการถูกจับกุมได้อย่างหวุดหวิดจึงหลบมาอยู่ที่เมืองตูริน แต่ในวันที่ ๑๘ ธันวาคม ค.ศ. ๑๙๒๒ กองกำลังติดอาวุธของพรรคฟาสซิสต์แห่งชาติได้บุกเข้าค้นสำนักงานหนังสือพิมพ์ L’Ordine Nuovo และสังหารสมาชิกพรรคคอมมิวนิสต์ อิตาลีรวม ๒๒ คน ในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. ๑๙๒๓ มุสโสลีนีมีคำสั่งกวาดล้างสมาชิกของพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีครั้งใหญ่ มีผู้ถูกจับประมาณ ๕,๐๐๐ คน แต่โตลยาตตีและกรัมชีหลบหนีการกวาดล้างได้ ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. ๑๙๒๓ โตลยาตตีย้ายไปอยู่ที่มิลาน (Milan) และจัดทำหนังสือพิมพ์รายสัปดาห์ชื่อ The Worker’s State ซึ่งมีส่วนทำให้เขาถูกจับในวันที่ ๒๑ กันยายน ค.ศ. ๑๙๒๓ และถูกคุมตัวเป็นเวลา ๓ เดือนก่อนที่จะได้รับการปล่อยตัว
หลังจากได้รับอิสรภาพ โตลยาตตียังคงเคลื่อนไหวทางการเมืองด้วยการเขียนบทความต่อต้านรัฐบาลฟาสซิสต์อย่างต่อเนื่อง โดยใช้นามปากกาว่า แอร์โกเล แอร์โกลี (Ercole Ercoli) เขายังรับผิดชอบเรื่องการปลุกระดมและโฆษณาชวนเชื่อของพรรค ในต้นเดือนเมษายน ค.ศ. ๑๙๒๕ โตลยาตตีถูกจับกุมอีกครั้ง แต่หลังถูกควบคุมตัวประมาณ๔เดือนก็ได้รับการปล่อยตัวในช่วงที่เขาถูกคุมขังอยู่ ริตา ภรรยาให้กำเนิดบุตรชายซึ่งเธอตั้งชื่อว่าอัลโด (Aldo) ต่อมาในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. ๑๙๒๖ โตลยาตตีพาครอบครัวเดินทางไปกรุงมอสโกเพื่อเข้าร่วมประชุมกับองค์การโคมินเทิร์นในฐานะผู้แทนพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลี ในการประชุมครั้งนี้ โตลยาตตีขัดแย้งกับกรัมชีเกี่ยวกับปัญหาความขัดแย้งทางความคิดในกลุ่มผู้นำโซเวียต เขาสนับสนุนโจเซฟ สตาลิน (Joseph Stalin)* และนีโคไล บูคาริน (Nikolai Bukharin)* ในการต่อต้านเลออน ตรอตสกี (Leon Trotsky)* การสนับสนุนดังกล่าวได้เป็นพื้นฐานความสัมพันธ์อันดีระหว่างโตลยาตตีกับสตาลินนอกจากนี้ เขายังได้รับเลือกให้เป็นคณะกรรมาธิการบริหารกลางของโคมินเทิร์นด้วย ในต้นเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. ๑๙๒๖ มุสโสลีนีสั่งจับกุมแกนนำคนสำคัญของพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีและห้ามพรรคคอมมิวนิสต์ดำเนินกิจกรรมทางการเมืองใด ๆ อีก
นโยบายกวาดล้างและปราบปรามพวกคอมมิวนิสต์ของมุสโสลีนีทำให้แกนนำพรรคที่หนีรอดออกนอกประเทศได้จัดตั้งองค์การพรรคนอกประเทศขึ้นที่กรุงปารีส โตลยาตตีจึงจัดประชุมใหญ่พรรคอย่างลับ ๆ ขึ้นใน ค.ศ. ๑๙๒๖ ที่เมืองลียง (Lyon) และกรัมชีได้เป็นหัวหน้าพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลี แต่ต่อมากรัมชีถูกจับกุม โตลยาตตีจึงดำรงตำแหน่งเลขาธิการพรรคสืบแทนใน ค.ศ. ๑๙๒๗ ระหว่าง ค.ศ. ๑๙๒๗–๑๙๓๕ โตลยาตตีซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในกรุงมอสโกพยายามประสานการเคลื่อนไหวระหว่างพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีกับกลุ่มแนวร่วมประชาชน (Popular Front)* ต่าง ๆ ในยุโรป โดยเฉพาะกับแนวร่วมประชาชนฝรั่งเศส เพื่อต่อต้านฝ่ายฟาสซิสต์ ใน ค.ศ. ๑๙๓๕ เขาได้รับแต่งตั้งเป็นหนึ่งในคณะเลขาธิการของโคมินเทิร์น เมื่อสงครามกลางเมืองสเปน (Spanish Civil War)* เริ่มขึ้นในเดือนกรกฎาคม ค.ศ. ๑๙๓๖ โตลยาตตีเดินทางไปสเปนในฐานะผู้แทนโคมินเทิร์นเพื่อสนับสนุนฝ่ายสาธารณรัฐนิยมและคอมมิวนิสต์สเปนต่อต้านกลุ่มชาตินิยมของนายพลฟรันซิสโก ฟรังโก (Francisco Franco)* ที่ได้รับการสนับสนุนจากมุสโสลีนี โตลยาตตีเคลื่อนไหวที่สเปนจนสงครามสิ้นสุดลงในเดือนเมษายน ค.ศ. ๑๙๓๙ จากนั้นจึงเดินทางกลับสหภาพโซเวียต อย่างไรก็ตาม ใน ค.ศ. ๑๙๓๙ เมื่ออดอล์ฟ ฮิตเลอร์ (Adolf Hitler)* ผู้นำจักรวรรดิไรค์ที่ ๓ (Third Reich)* บุกโปแลนด์ซึ่งกลายเป็นชนวนเหตุของสงครามโลกครั้งที่ ๒ โตลยาตตีถูกส่งมาเคลื่อนไหวที่ฝรั่งเศส เขาถูกจับในเดือนกันยายน ค.ศ. ๑๙๓๙ แต่ก็ได้รับการปล่อยตัวในอีกไม่กี่เดือนต่อมา ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. ๑๙๔๐ เขากลับไปกรุงมอสโกอีกครั้ง ระหว่างวันที่ ๒๗ มิถุนายน ค.ศ. ๑๙๔๑ ถึงวันที่ ๑๑ พฤษภาคม ค.ศ. ๑๙๔๓ เขาปฏิบัติงานฝ่ายการต่างประเทศของโคมินเทิร์น และออกอากาศผ่านวิทยุกระจายเสียงรายงานสถานการณ์สงครามและปลุกระดมชาวอิตาลีให้ลุกขึ้นสู้ด้วยอาวุธโค่นอำนาจรัฐบาลฟาสซิสต์
ความสำเร็จของกองทัพพันธมิตรในการยกพลขึ้นบกที่เกาะซิซิลีในกลาง ค.ศ. ๑๙๔๓ ทำให้การต่อต้านมุสโสลีนีเริ่มก่อตัวขึ้น จนท้ายที่สุดพระเจ้าวิกเตอร์ เอมมานูเอลที่ ๓ (Victor Emmanuel III)* ทรงปลดเขาออกจากตำแหน่งนายกรัฐมนตรีในวันที่ ๒๕ กรกฎาคม ค.ศ. ๑๙๔๓ มุสโสลีนีถูกนำไปคุมขังไว้ที่โรงแรมกรันซัสโซ (Gran Sasso) บนเขาในเขตอาบรุซโซ (Abruzzo) ต่อมาอิตาลีได้ลงนามในสัญญาสงบศึกกับฝ่ายพันธมิตรที่เมืองกัสซีบีเล (Cassibile) บนเกาะซิซิลีเมื่อวันที่ ๓ กันยายน ค.ศ. ๑๙๔๓ โตลยาตตีจึงเดินทางกลับอิตาลี เขาสนับสนุนปีเอโตร บาดอลโย (Pietro Badoglio) นายกรัฐมนตรีให้กวาดล้างพวกฟาสซิสต์ ต่อมาในเดือนเมษายน ค.ศ. ๑๙๔๔ พรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีภายใต้การนำของโตลยาตตีและพรรคการเมืองอื่น ๆ ที่มีนโยบายต่อต้านลัทธิฟาสซิสต์ได้เข้าร่วมในรัฐบาลผสมสมัยที่ ๒ ของบาดอลโย การเข้าร่วมรัฐบาลครั้งนี้พรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีสัญญาว่าจะสนับสนุนระบอบประชาธิปไตยและยกเลิกแนวทางการต่อสู้ด้วยอาวุธเพื่อสร้างระบอบสังคมนิยมพร้อมทั้งยุบกองกำลังใต้ดิน บาดอลโยพอใจมากและแต่งตั้งโตลยาตตีเป็นรัฐมนตรีลอย โตลยาตตียังได้รับเลือกเป็นผู้แทนในสภาร่างรัฐธรรมนูญ และต่อมาได้เป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงยุติธรรมเป็นเวลาสั้น ๆ ในสมัยรัฐบาลของแฟร์รุชโช ปาร์รี (Ferruccio Parri) เมื่ออัลชีเด เด กัสเปรี (Alcide de Gasperi)* ผู้นำพรรคคริสเตียนประชาธิปไตย (Christian Democracy Party–DC) เป็นนายกรัฐมนตรีในวันที่ ๑๐ ธันวาคม ค.ศ. ๑๙๔๕ โตลยาตตีก็ได้รับตำแหน่งรองนายกรัฐมนตรี เขาพยายามประสานความร่วมมือกับพรรคการเมืองต่าง ๆ ซึ่งส่งผลให้พรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น ในการเลือกตั้งทั่วไปในเดือนเมษายน ค.ศ. ๑๙๔๘ ซึ่งเป็นการเลือกตั้งตามระบอบประชาธิปไตยเป็นครั้งแรกในอิตาลีหลังสงครามโลกครั้งที่ ๒ สิ้นสุดลง แม้พรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีจะได้ที่นั่งมากถึง ๑๓๕ ที่นั่งหรือประมาณร้อยละ ๓๑ แต่ก็ได้เสียงไม่มากพอที่จะเป็นแกนนำในการจัดตั้งรัฐบาล จึงต้องทำหน้าที่เป็นพรรคฝ่ายค้าน โตลยาตตีได้รับเลือกเป็นผู้แทนในสภาผู้แทนราษฎรอิตาลีด้วยและเขาได้รับเลือกติดต่อกันถึง ๔ สมัย
อย่างไรก็ตาม การก่อตัวของสงครามเย็น (Cold War)* ในยุโรประหว่าง ค.ศ. ๑๙๔๕–๑๙๔๗ และการขยายอิทธิพลของสหภาพโซเวียตในประเทศยุโรปตะวันออก รวมทั้งการห้ามกลุ่มประเทศยุโรปตะวันออกเข้าร่วมในแผนมาร์แชลล์ (Marshall Plan)* มีผลกระทบต่อการเมืองในอิตาลีด้วย โตลยาตตีถูกลอบสังหารในช่วงสายของวันที่ ๑๔ กรกฎาคม ค.ศ. ๑๙๔๘ โดยอันโตนีโอ ปัลลันเต (Antonio Pallante) เด็กหนุ่มที่ฝักใฝ่ในลัทธิฟาสซิสต์ ปัลลันเตเกรงว่านโยบายที่เอนเอียงไปทางสหภาพโซเวียตของโตลยาตตีหรือ “เบสต์” (Best) ซึ่งเป็นฉายาของเขาในหมู่คนที่ต่อต้านคอมมิวนิสต์ อาจทำให้สหภาพโซเวียตเข้ามามีอิทธิพลในอิตาลีมากเกินไปได้ กระสุนถูกยิงเข้าที่คอและหลังส่งผลให้โตลยาตตีบาดเจ็บสาหัส ข่าวการลอบยิงที่แพร่กระจายทำให้กลุ่มที่สนับสนุนพรรคคอมมิวนิสต์ตามเมืองต่าง ๆ เช่น โรม เจนัว ลีวอร์โน ตูริน รวมตัวกันประท้วง ที่เมืองตูรินคนงานโรงงานผลิตรถยนต์เฟียต (FIAT) ยึดสำนักงานโรงงาน ขณะเดียวกัน สมาพันธ์แรงงานทั่วไปอิตาลี (Italian General Confederation of Labour) ก็เรียกร้องให้มีการนัดหยุดงานทั่วประเทศด้วย เหตุการณ์วุ่นวายเหล่านี้เกิดขึ้นหลังโตลยาตตีถูกยิงได้ ๒ วัน ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิต ๑๖ คน และบาดเจ็บประมาณ๖๐๐คน ท้ายที่สุดเหตุการณ์ก็สงบลงเมื่อแพทย์สามารถช่วยชีวิตโตลยาตตีไว้ได้
ในทศวรรษ ๑๙๕๐ โตลยาตตีบริหารพรรคอย่างเข้มแข็ง จนทำให้พรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีกลายเป็นพรรคการเมืองขนาดใหญ่เป็นอันดับ ๒ ของประเทศและเป็นพรรคฝ่ายค้านที่ใหญ่ที่สุดในยุโรป แม้โตลยาตตีจะสนับสนุนแนวนโยบายของสหภาพโซเวียตและได้ชื่อว่าเป็นนักสตาลินนิยม (Stalinist) แต่เขาก็ดำเนินนโยบายอิสระทางการเมืองในการเคลื่อนไหวต่อสู้ในระบอบรัฐสภาและปฏิเสธที่จะเป็นผู้อำนวยการโคมินฟอร์ม (Cominform)* ตามคำสั่งของสตาลินเพราะเห็นว่าองค์การโคมินฟอร์มเป็นเครื่องมือของสหภาพโซเวียตในการควบคุมพรรคคอมมิวนิสต์ต่าง ๆ หลังอสัญกรรมของสตาลินในต้นเดือนมีนาคม ค.ศ. ๑๙๕๓ นีกีตา ครุชชอฟ (Nikita Khrushchev)* ผู้นำสหภาพโซเวียตคนใหม่ได้ดำเนินนโยบายการล้มล้างอิทธิพลสตาลิน (De-Stalinization)* ทั้งในสหภาพโซเวียตและรัฐบริวาร นโยบายดังกล่าวทำให้ฮังการีดำเนินการปฏิรูปประเทศเพื่อสร้างระบอบสังคมนิยมของตนเองซึ่งไม่ยึดสหภาพโซเวียตเป็นแบบอย่าง และนำไปสู่เหตุการณ์การลุกฮือของชาวฮังการี ค.ศ. ๑๙๕๖ (Hungarian Uprising 1956)* เหตุการณ์ดังกล่าวทำให้โตลยาตตีเชื่อมั่นมากขึ้นว่าแนวทาง “การก้าวสู่สังคมนิยมของอิตาลี” (Italian road to socialism) ด้วยการประสานความร่วมมือกับกลุ่มการเมืองต่าง ๆ รวมทั้งเคลื่อนไหวต่อสู้ในระบอบประชาธิปไตยซึ่งเขาถือปฏิบัติมาตั้งแต่ต้นทศวรรษ ๑๙๕๐ เป็นแนวทางที่ถูกต้อง นอกจากนั้น โตลยาตตียังเชื่อมั่นในแนวคิดการรวมศูนย์แบบพหุนิยม (Polycentrism) หรือเอกภาพในความหลากหลายโดยเห็นว่า แม้พรรคคอมมิวนิสต์ในประเทศต่าง ๆ จะมีแนวนโยบายแตกต่างกัน แต่พรรคคอมมิวนิสต์ต่าง ๆ ก็ยังคงมีอุดมการณ์และจุดยืนร่วมกัน พร้อมที่จะทำงานประสานกันได้ แนวทางที่เขาดำเนินอยู่ดังกล่าวมีส่วนทำให้พรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีเป็นที่นิยมของประชาชนอย่างต่อเนื่อง และในการเลือกตั้งทั่วไปใน ค.ศ. ๑๙๖๓ พรรคคอมมิวนิสต์ได้รับคะแนนเสียงสูงถึงร้อยละ ๒๕.๒ แต่ก็ไม่มากพอที่จะได้เข้าร่วมในคณะรัฐบาล
ในต้น ค.ศ. ๑๙๖๔ โตลยาตตีเดินทางไปกรุงมอสโกเพื่อพบเลโอนิด เบรจเนฟ (Leonid Brezhnev)* ซึ่งเขาต้องการให้เป็นเลขาธิการพรรคคอมมิวนิสต์โซเวียตสืบต่อจากครุชชอฟซึ่งกำลังถูกกดดันให้ลาออก หลังการพบกับเบรจเนฟ เขาและนิลเด ลอตตี (Nilde Lotti) สหายหญิงชาวอิตาลีที่เป็นสมาชิกพรรคซึ่งมีความสัมพันธ์พิเศษกับเขา เดินทางต่อไปยังเมืองยัลตา (Yalta) ในคาบสมุทรไครเมียเพื่อพักร้อนอย่างไรก็ตาม ในระหว่างการพักร้อน โตลยาตตีเสียชีวิตอย่างกะทันหันด้วยโรคเลือดคั่งในสมองเมื่อวันที่ ๒๑ สิงหาคม ค.ศ. ๑๙๖๔ ขณะอายุ ๗๑ ปี ศพของเขาถูกนำกลับมาที่กรุงโรมเพื่อประกอบพิธีทางศาสนาเมื่อวันที่ ๒๕ สิงหาคม ซึ่งมีประชาชนเข้าร่วมงานด้วยนับล้านคน และสหภาพโซเวียตได้ยกย่องเชิดชูเกียรติโตลยาตตีด้วยการเปลี่ยนชื่อเมืองสตาฟโรปอล (Stavropol) ริมฝั่งแม่น้ำวอลกาเป็นโตลยาตตี (Toljatti) เนื่องจากเขาผูกพันกับเมืองนี้เพราะมีบทบาทสำคัญร่วมกับบริษัทเฟียตอิตาลีในการผลักดันการจัดตั้ง AvtoVAZ บริษัทผลิตรถยนต์รัสเซียขึ้นที่นี่ หลังอนิจกรรมของโตลยาตตี ลุยจี ลอนโก (Luigi Longo) คนสนิทของเขาขึ้นดำรงตำแหน่งเลขาธิการพรรคคอมมิวนิสต์อิตาลีสืบแทน ในเวลาต่อมา ลอนโกจัดพิมพ์ “Togliatti’s Testament” (พินัยกรรมของโตลยาตตี)ว่าด้วยแนวคิดหลักทางการเมืองของโตลยาตตีซึ่งเป็นมรดกการเมืองที่เขาทิ้งไว้ให้แก่การเมืองอิตาลีและขบวนการสังคมนิยมออกเผยแพร่ในหนังสือพิมพ์ L’Unità และนิตยสาร Rinascita ซึ่งเป็นสิ่งพิมพ์ที่มียอดจำหน่ายสูงของประเทศ.