Ta alustas klubikarjääri Brescias ning debüteeris hooajal 2017/18 Itaalia esiliigas. Alates järgmisest hooajast kuulus ta kindlalt Brescia põhikoosseisu. Aastatel 2018 ja 2019 valiti Tonali Itaalia esiliiga aasta jalgpalluriks. Hooajal 2018/19 võitis ta Bresciga Itaalia esiliiga ja mängis klubiga hooajal 2019/20 Itaalia kõrgliigas.
2020. aasta septembris läks Tonali Bresciast laenule Milani. 2021. aasta juulis ostis Milan Tonali mängijaõigused ja Tonali sõlmis klubiga viieaastase lepingu. [1] Hooajal 2021/22 tuli ta Milaniga Itaalia meistriks.
Suvel 2023 osteti ta 70 miljoni euro eest Newcastle Unitedisse.
2018. aastal saavutas Tonali Itaalia kuni 19-aastaste koondisega Euroopa omavanuste meistrivõistlustel teise koha. Itaalia jalgpallikoondises debüteeris ta 15. oktoobril 2019 mängus Liechtensteini vastu.
