Nasce il 30 ottobre del 1895 a Fossombrone in prossimità di Urbino. Vive la sua infanzia a Suna, un piccolo paesino sul lago di Como e già da bambino disegna dovunque.
Il padre medico lo indirizza verso lo studio della chimica, che ben presto lascia per darsi alla pittura e che resterà la passione della sua vita. Nel 1913 viene ammesso all’Accademia di Belle Arti di Bologna e conosce Licini, Sepo e Morandi e diventano compagni di studi.
Qui riceve un riconoscimento del Ministero dell’Istruzione Pubblica. In guerra, nel 1915 riceve la medaglia militare e nel 1919 sposa Maria Teresa, una francesina con cui fa amicizia da giovane che gli darà una figlia Francesca.
Con la moglie si stabilisce a Parigi, a Place St-Germain-des-Prés, proprio davanti alla chiesa. Timido e solitario conduce una vita da isolato insieme alla moglie e non frequenta per niente gli ambienti artistici.
Parte per un lungo viaggio ed espone al Salon des Tuileries, al Salon D’Automne ed al Salon des Artistes Indépendantes. Il suo modo di dipingere è molto lineare tanto che viene elogiato anche dalla critica e, in questo periodo, espone e organizza mostre in Francia e in Italia.
A Parigi nel 1926 entra in contatto con i pittori italiani d’avanguardia, frequenta il Caffè del Duomo e fa amicizia con molti artisti Giacometti, Gonzales, Fini e fonda il Groupe des Sept, il Gruppo dei Sette con Campigli, De Chirico, Paresche, De Pipis Campigli, Savinio e Severino, gruppo che in breve tempo si fa conoscere a livello internazionale.
Le sue opere vanno a ruba e sono richieste e comprate dai musei di tutta Europa. Nel 1935 gli viene conferita dai francesi la Legion d’Onore. Nel 1936 avviene il trasferimento a Roma, dove è costretto causa salute a ridurre la sua attività produttiva ed espositiva.
Nel 1958 si riaffaccia alla ribalta internazionale con una mostra alla galleria Annunciata di Milano. Nel 1971 fa ritorno a Parigi sia per essere vicino alla figlia che ai nipoti.
Muore l’8 settembre del 1979 nella sua casa parigina di St.Jean Du Gard. Nel 2012 si costituisce l’Associazione Artistico Culturale Mario Tozzi e vengono pubblicate le sue opere online.