Dopo aver tentato la strada del cinema, prese parte ad alcune riviste, fra cui Febbre azzurra di Macario (1947): qui fu notato dal maestro Angelini che lo volle nel suo organico di "cantanti della radio", dove entrò nel 1950. La voce calda e armoniosa unita a una figura da divo del cinema (tra le sue fiamme giovanili vi furono Sophia Loren e Adele Faccio, apparve anche in numerosi fotoromanzi dell'epoca) ne fecero in breve uno fra i più apprezzati interpreti della canzone italiana, con un repertorio sostanzialmente melodico che comprendeva rivisitazioni di successi degli anni trenta e quaranta  e brani sentimentali di facile appeal come Signorinella, La canzone dell'amore, Come pioveva, La signora di 30 anni fa, Lasciami cantare una canzone e Conoscerti. Dopo aver partecipato a diverse trasmissioni negli anni sessanta (Gran varietà), settanta, ottanta (Cari amici vicini e llontani) e novanta (Il caso Sanremo), tenne il suo ultimo concerto il 27 luglio 1995 a Treviso in Piazza dei Signori, per poi spegnersi a Roma il 12 agosto dello stesso anno. Nel 1951 inaugurò (con Nilla Pizzi e il Duo Fasano) il Festival di Sanremo, cui partecipò in numerose altre edizioni ('52, '53, '54, '59, '60 e '61), mentre nel 1954 con Suonno d'ammore vinse il Festival di Napoli. Voce di punta dell'orchestra di Angelini, negli anni cinquanta e sessanta propose le sue canzoni in molti dei più popolari programmi leggeri della radio. Nonostante il suo nome fosse legato a un genere musicale destinato a inesorabile declino, Togliani seppe conservare a lungo la sua popolarità presso una larga parte del pubblico, legata al ricordo dei suoi successi ma anche alla cura sempre notevole delle sue esecuzioni. A partire dagli anni settanta tornò ai microfoni soprattutto per partecipare o condurre trasmissioni di revival, come Piccola storia della canzone italiana  (1973), Toh chi si risente  (1978) e Una signora di trent'anni fa, programma di vecchie canzoni che presentò nel 1979. È il padre dell'attore Adelmo Togliani.