Nato a Catanzaro l'11 settembre 1845, studiò dapprima presso l'Università di Napoli con Spaventa e Settembrini, e poi presso l'Università di Bologna, al seguito di Francesco Fiorentino. Dopo un periodo d'insegnamento liceale, ottenne l'incarico per l'insegnamento di Antropologia presso l'Università di Roma. Passò in seguito ad insegnare Storia della Filosofia presso l'Università di Pisa, e, vincitore di concorso, si trasferì, sempre per quell'insegnamento, all'Istituto di Studi superiori di Firenze. Insegnò quindi ininterrottamente la Storia della Filosofia in Firenze, fino alla morte, avvenuta il 6 giugno 1911. Lasciò una scuola fiorente, essendosi impegnato negli studi storici, via via occupandosi di Platone, di Giordano Bruno, di studi kantiani, di studi religiosi (eresie medievali, francescanesimo), e di storia cultuale e letteraria. Considerato esponente di punta del neokantismo italiano, in realtà fu uno studioso indipendente, che perseguì fortemente la verità della vita e dell'azione umana attraverso gli studi storici.
Egli scrisse notevoli lavori di storia della filosofia, di storia religiosa e di storia culturale, dedicati allo sviluppo dei dialoghi platonici, all'eresia nel medioevo, al movimento francescano, a Girolamo Savonarola, alle opere latine di Giordano Bruno, ed al suo processo, alla Critica della ragion pura di Kant.
Si può dire che, se non produsse alcun lavoro di storia generale, tuttavia fornì ampie trattazioni in tutti gli ambiti della storia del pensiero filosofico, scientifico, etico e religioso. Con lui la storiografia filosofica raggiunse un livello europeo anche se per poco: nel periodo dell'intensa produzione all'Istituto di Studi superiori di Firenze, Tocco affrontò lo studio della storia della filosofia con una mentalità decisamente nuova in Italia, abbandonando ogni legame intrigante con la teoresi filosofica, e proponendo criteri molto precisi, anche se semplici, per evitare che il giudizio storico si trasformasse in una distinzione tra "eletti" e "reprobi".
Uno di questi criteri è quello di deporre ogni presupposto, onde riuscire a ricostruire un sistema filosofico nella sua genesi e nella sua coerenza interna, rispetto ad un principio-guida che il filosofo ha intuito e si è più o meno consapevolmente dato. Ogni grande filosofia in fondo, spiega Tocco, intende come suo compito preciso il porre a guida della propria articolazione sistematica un principio o un'intuizione complessiva. L'articolazione del sistema può tradurre questa intuizione o contraddire ad essa: il compito dello storico, che in ciò non opera alcuna valutazione, consiste nel seguire le effettive movenze del pensatore, nel comprenderne le scelte, magari non in coerenza con il principio eretto a guida, e nell'indicare attraverso queste vari ripensamenti, gli esiti possibili per lo sviluppo della scuola eventualmente fondata dal pensatore.
La posizione di Tocco, non solo contrastava l'uso "teoretico" della storiografia che avevano fatto, con accenti diversi, sia Galluppi che Rosmini, ma non accettava la stessa metodologia spaventiana, che considerava la storia della filosofia come opera dello Spirito. Tocco stava in parte con i positivisti, rivendicando l'essenzialità del "fatto", cioè dell'accertamento della dottrina del filosofo attraverso il documento, ed in parte però riteneva che la sensibilità dello storico doveva compiere un'interpretazione del tempo e dell'ambiente in cui il filosofo aveva operato, alla fine di comprendere il tipo di scelta da questi compiuta. Molti interpretarono questo tipo di storiografia come "filologica", perché non aveva alcun punto di riferimento in una sistematica filosofica. In realtà essa si legava al neocriticismo europeo, ed al primato della ragion pratica, entro cui trovano soluzione morale determinate esigenze dello spirito umano.
Tocco ispira con la sua chiarezza altri storici della filosofia che si rivolgono, sia pure a loro modo, alla metodologia kantiana. Ricordiamo che da una curiosa combinazione tra l'influsso di Conti e quello di Tocco si origina una storiografia attenta ai rapporti con la cultura e con la vita dello spirito, quale quella che si esprime con Giacomo Barzellotti; e che dalla scuola di Tocco e da influenze spiritualistiche viene anche fuori una storiografia che pone legami rilevanti tra la filosofia e la vita religiosa, così come è espresso da Alessandro Chiappelli. L'impegno filologico contraddistingue la storiografia del tutto influenzata da Tocco, di Giuseppe Zuccante. In un certo senso si può dire che si muova nell'orbita della mentalità di Tocco anche il molisano Baldassarre Labanca, il quale espresse il meglio della sua produzione nell'ambito degli studi religiosi (fu infatti al culmine della sua carriera docente di Storia del Cristianesimo nell'Università di Roma).