Il suo percorso artistico iniziò grazia a Renzo Arbore che nel 1989 si accorse del suo talento in un piano bar romano e la introdusse nella trasmissione televisiva Il caso Sanremo con Lino Banfi.
Nel 1992 esce il suo primo album dal titolo Tosca e partecipa al Festival di Sanremo nella categoria giovani con il brano Cosa farà Dio di me.
Nel 1993 incide il secondo album dal titolo Attrice. Fino al 1996 proseguono le collaborazioni eccellenti: Lucio Dalla con il quale duetta nel brano Rispondimi, Riccardo Cocciante (duetto nel brano: L’Amore esiste ancora); Renato Zero (Inventi), fino ad arrivare a Ron con il quale vince il Festival di Sanremo 1996 con la canzone Vorrei incontrarti fra cent’anni. Segue il disco L’altra Tosca, raccolta di tutti i duetti più significativi dell’artista. Nell’ottobre dello stesso anno è protagonista del Carro Fantastico al Teatro alla Scala di Milano. Interpreta la title-track del film Jane Eyre diretto da Franco Zeffirelli.
Nel 1997 partecipa a Sanremo con il brano Nel respiro più grande, scritto da Susanna Tamaro e musicato da Ron e in primavera esce il suo quarto album Incontri e passaggi dove interpreta canzoni scritte per lei da Ennio Morricone, Lucio Dalla, Chico Buarque, Ivano Fossati e altri. Vince la Targa Tenco 1997 come migliore interprete. Nel 1997 doppia, sia per la parte recitata che per quella cantata, il film di animazione della 20th Century Fox Anastasia insieme a Fiorello. Nello stesso anno interpreta il ruolo della protagonista Milly nel musical campione di incassi Sette spose per sette fratelli con la regia di Saverio Marconi.
Nel 2000 viene scelta per interpretare Mater Iubilaei, inno mariano del Giubileo. Nel maggio dello stesso anno esegue per la prima volta la neonata preghiera nella grotta di Lourdes. È la prima cantante al mondo che si esibisce sotto la grotta.
Nel 2001 debutta nel ruolo della protagonista nell’opera teatrale Salvatore Giuliano insieme a Giampiero Ingrassia con la regia di Armando Pugliese. Nel 2002 recita e canta nello spettacolo Wozzeck, Lulu, la morte e gli altri al fianco di Carla Fracci per la regia di Beppe Menegatti al Teatro dell’Opera di Roma. Recita in un’edizione di Monologhi della Vagina per la regia di Emanuela Giordano.
Nel 2003 debutta col suo nuovo spettacolo di teatro-canzone Notte in Bianco, di cui è anche autrice, per la regia di Claudio Insegno, associato all’uscita del suo quinto CD Sto bene al mondo. Tra il 2003 e il 2005 interpreta il ruolo di Jenny delle spelonche nell’Opera da tre soldi di Bertold Brecht al fianco di Massimo Venturiello e sempre con lo stesso attore interpreta Nadia nel Tango delle ore piccole di Manuel Puig nella stagione 2004/2005. Nello stesso periodo (2004-2005) interpreta canzoni romane nello spettacolo Semo o nun semo di Nicola Piovani.
Nel giugno 2005 debutta ad Asti Teatro con lo spettacolo di teatro-canzone Romana, omaggio a Gabriella Ferri, per la regia di Massimo Venturiello. Nello stesso anno, partecipa alle riprese di Baciami piccina, un film con Neri Marcorè e Vincenzo Salemme. Ad aprile 2006 esce il disco live “Romana” tratto dall’omonimo spettacolo. Nello stesso anno è candidata al Nastro d’argento per la canzone originale Tra cielo e terra di Pietro Cantarelli tratta dalla colonna sonora dell’omonimo film. Dal 2006 al 2008 è Lucia nello spettacolo Gastone di Ettore Petrolini per la regia di Massimo Venturiello.
Nel 2007 partecipa al festival di Sanremo con la canzone Il Terzo Fuochista scritta da Massimo Venturiello e musicata da lei stessa e Ruggiero Mascellino. Nella stagione teatrale 2008-2009 interpreta Gelsomina nell’adattamento teatrale de La Strada tratto dal film di Federico Fellini, per la regia di Massimo Venturiello. Lo spettacolo vince tre premi Olimpici del teatro come migliore regia, migliore musica originale e migliori costumi. Dal 2009 al 2011 è in scena con lo spettacolo di teatro-canzone Musicanti (Sonata a Cosimina) con Massimo Venturiello che ne cura anche il testo e la regia.
Nel febbraio del 2011 esce il brano Il Bel Paese degli Animali scritto da Massimo Venturiello e musicato da Ruggiero Mascellino, canzone di protesta contro le dittature. Nell’aprile 2011 debutta con lo spettacolo Il borghese gentiluomo di Molière con Massimo Venturiello che ne cura adattamento e regia; la pièce sarà in scena fino al 2013.
Partecipa allo spettacolo Italiane nel settembre 2011, al teatro Argentina di Roma con Maddalena Crippa e Lina Sastri, per la regia di Emanuela Giordano. Nell’ottobre dello stesso anno, debutta con il suo nuovo spettacolo di teatro-canzone Zoom spartito cinematografico testo e regia di Massimo Venturiello e direzione musicale di Ruggiero Mascellino.
Nel 2012 partecipa all’album InventaRio dell’artista brasiliano Ivan Lins, candidato ai Latin Grammy nel 2014 nella categoria MPB (música popular brasileira).
Nel 2013 partecipa all’album “Cantabile” di Nicola Piovani con il brano “Il merlo innamorato”, riproposto durante il Concerto del Primo Maggio in Piazza San Giovanni a Roma, accompagnata dallo stesso Piovani e da un gruppo di musicisti.
Il 30 settembre 2014 esce “Il suono della voce”, album contenente pezzi scritti, tra gli altri, da Ivano Fossati e Joe Barbieri, alcuni brani cantati in diverse lingue tra cui il libanese, lo yiddish, il rumeno, il giapponese mentre altri della tradizione napoletana e romana sono stati adattati e cantati anche in altre lingue in chiave originale. Alla fine del 2014 viene nominata direttore della sezione Canzone e Coordinatrice Generale di “Officina delle Arti Pier Paolo Pasolini, laboratorio di alta formazione e hub culturale della Regione Lazio, in collaborazione con l’Università di RomaTre e il Conservatorio di Santa Cecilia di Roma. Nell’aprile del 2015 debutta nello spettacolo teatrale “Il grande dittatore”, prima trasposizione mondiale del capolavoro cinematografico di Charlie Chaplin con e per la regia di Massimo Venturiello.
Nell’aprile del 2016 porta il suo concerto ad Algeri e Tunisi, dove registra due sold out. A Tunisi è la prima artista italiana nel cartellone del festival internazionale tunisino Jazz à Carthage, dove conquista il pubblico per il suo omaggio a Abd al-Halīm Hāfeẓ col brano Ahwak
Nel gennaio 2017 registra un sold out all’Auditorium Parco della Musica con il concerto “Appunti Musicali dal Mondo”, che vede la presenza con lei sul palco di amici ospiti come Nicola Piovani, Gegé Telesforo, Danilo Rea, Germano Mazzocchetti, Joe Barbieri e Gabriele Mirabassi, artisti nonché suoi eccezionali compagni nelle tappe fondamentali della sua carriera musicale. Il concerto diventa un album live che esce nel novembre 2017.
Nello spettacolo di Capodanno 2018, tenutosi al Circo Massimo, regala alla sua città un omaggio alla canzone romana. In questa occasione è la prima artista italiana a collaborare con la compagnia teatrale catalana La Fura dels Baus.
Nel 2018 partecipa alla colonna sonora del film di Gabriele Muccino A casa tutti bene, scritta da Nicola Piovani, cantando il brano L’invenzione di un poeta, inserito nella cinquina dei Premi David di Donatello 2019 nella categoria migliore canzone originale.
Nel 2018 porta il tour Appunti musicali dal mondo in Brasile, Portogallo e Francia, suonando in club prestigiosi e duettando in ogni città con artisti di fama mondiale: Rogè, Alice Caymmi, Mariene De Castro, Aline Calixto. Inoltre, incontra e intervista: Marisa Monte, Cyrille Aimée, Ivan Lins, Luisa Sobral, Ivano Fossati. Grazie a questo viaggio è stato realizzato il documentario Il suono della voce (prodotto da Leave Music/Rai Cinema) per la regia di Emanuela Giordano, presentato in anteprima alla Festa del cinema di Roma 2019, nell’ambito della sezione autonoma Alice nella città.
Il 31 dicembre 2018, dopo dieci anni, riporta in scena all’Auditorium Parco della Musica di Roma “Romana – il concerto”, omaggio a Gabriella Ferri, dove registra il sold out.
Nel 2019 è madrina della quindicesima edizione del Premio Bianca d’Aponte – Città di Aversa.
Nel 2019 vince la Targa Tenco per il migliore album a progetto “Viaggio in Italia” con gli Adoriza. L’album live-progetto nasce da un’idea di Tosca in collaborazione con Paolo Coletta e Felice Liperi nell’ambito di Officina Pasolini. La produzione è di Piero Fabrizi[12]e la regia dello spettacolo è di Massimo Venturiello.
A ottobre 2019 esce il suo album Morabeza, prodotto da Joe Barbieri, in cui collabora con Ivan Lins, Luísa Sobral, Cezar Mendes, Arnaldo Antunes, Cyrille Aimée, Lenine, Vincent Segal, Awa Ly, Gabriele Mirabassi, Nicola Stilo e Lotfi Bouchnak.
Nel 2019 collabora con l’artista capoverdiana Tete’ Alhinho nel brano Scutam es Morna (Scusami Morna). La canzone, cantata in creolo e in italiano, è stata inserita nell’opera omnia “80 Musicas” di Mario Lucio Sousa, uno dei più grandi artisti capoverdiani, conosciuto in tutto il mondo per il suo contributo all’arte creola nel mondo.
Nel 2020 partecipa alla settantesima edizione del Festival di Sanremo con il brano Ho amato tutto, scritto da Pietro Cantarelli, grazie al quale vince il premio Bigazzi assegnato dall’orchestra per la miglior composizione musicale, piazzandosi al sesto posto nella classifica finale.
Vince inoltre la serata dedicata alle cover, con una versione di “Piazza Grande” interpretata con la cantante spagnola Silvia Pérez Cruz ed arrangiata da Joe Barbieri.