Nato da una famiglia aristocratica svizzera, Toulu de Graffenried cominciò la sua carriera nel mondo dell'automobilismo nel 1936, guidando un'Alfa Romeo. Ottenne i suoi migliori risultati nella gara di casa, sul circuito di Bremgarten vicino Berna, che vinse l'anno del suo debutto.
Passò successivamente a guidare vetture Maserati, che avrebbe utilizzato per gran parte della propria carriera. Al termine della seconda guerra mondiale ottenne una prestigiosa vittoria al Gran Premio di Gran Bretagna 1949 alla guida di una Maserati del team di Enrico Platé.
Prese parte alla quasi totalità delle gare della stagione inaugurale di Formula 1 senza segnare punti. Successivamente le sue apparizioni si fecero più sporadiche, ma riuscì comunque a conseguire alcuni buoni risultati, tra cui un quarto posto al Gran Premio del Belgio 1953, anno in cui ottenne i suoi migliori risultati. Fece la sua ultima apparizione in Formula 1 nel 1956.