Toshia Mori, urodzona jako Toshiye Ichioka, przyszła na świat 1 stycznia 1912 roku w Kioto w Japonii. Była córką lekarza dentysty i w wieku dziesięciu lat wyemigrowała wraz z rodziną do Stanów Zjednoczonych, osiedlając się w Los Angeles. Uczęszczała do Hollywood High School, gdzie stawiała pierwsze kroki w aktorstwie szkolnym. Z zawodu była aktorką filmową oraz badaczką kultury. Karierę rozpoczęła pod koniec ery kina niemego pod rodowym nazwiskiem, jednak na potrzeby filmu „Gorzka herbata generała Yen” wytwórnia Columbia Pictures nadała jej pseudonim Toshia Mori, który miał brzmieć bardziej egzotycznie.
Pracę zawodową rozwinęła na początku lat 30., stając się w 1932 roku jedyną w historii aktorką pochodzenia azjatyckiego wyróżnioną tytułem WAMPAS Baby Star. Do jej najważniejszych osiągnięć zawodowych należy rola u boku Edwarda G. Robinsona w filmie „Tiger Shark” (1932) oraz występ w „Ostatnim wydaniu” (1932). Przełomem była postać Mah-Li w dramacie Franka Capry „Gorzka herbata generała Yen” (1933), gdzie zagrała rolę Chinki, co stanowiło rzadki wówczas przypadek obsadzenia Azjatki zamiast białej aktorki w charakteryzacji yellowface. Wystąpiła również w „Malowanej zasłonie” (1934) u boku Grety Garbo oraz w „Charlie Chan on Broadway” (1937). Trudna sytuacja osób japońskiego pochodzenia w USA podczas II wojny światowej przypieczętowała koniec jej kariery ekranowej. Po wojnie pracowała jako główna researcherka i tłumaczka dla Roberta Ripleya przy serii „Ripley's Believe It or Not!” oraz w liniach lotniczych Japan Air Lines.
W życiu prywatnym była żoną Shigeki Chiby, syna wpływowego japońskiego dyplomaty, z którym wzięła ślub w 1930 roku. Małżeństwo zakończyło się rozwodem około 1936 roku. Aktorka nie miała dzieci. Ze względu na restrykcyjne prawo imigracyjne przez dekady zmagała się z problemami dotyczącymi obywatelstwa i paszportu. Była cenioną kolekcjonerką japońskich drzeworytów ukiyo-e.
Toshia Mori zmarła 26 listopada 1995 roku w Bronxville w stanie Nowy Jork. Przyczyną zgonu była niewydolność serca. Aktorka odeszła w Lawrence Hospital w wieku 83 lat. Jej prochy spoczęły w rodzinnym grobowcu na Woodlawn Cemetery w Bronksie.
Aktorka była pionierką, która mimo perfekcyjnego amerykańskiego akcentu często spotykała się z barierami rasowymi w Hollywood, gdzie od wykonawców azjatyckich oczekiwano posługiwania się łamaną angielszczyzną. W przeciwieństwie do Anny May Wong, Mori kreowała postacie subtelne i kruche, unikając wizerunku wampa. Podczas pracy nad „Malowaną zasłoną” jej profesjonalizm został publicznie doceniony przez Gretę Garbo, co było rzadkim wyróżnieniem ze strony szwedzkiej gwiazdy. Jako researcherka dla Roberta Ripleya odpowiadała za weryfikację autentyczności faktów pochodzących z Azji Wschodniej, wykazując się dużą rzetelnością naukową. Jej praca w Japan Air Lines po wojnie przyczyniła się do odbudowy mostów kulturowych między USA a Japonią. Część jej bogatej kolekcji sztuki azjatyckiej została pośmiertnie wystawiona na prestiżowych aukcjach, zyskując uznanie znawców przedmiotu.