Durante il fascismo faceva parte dell'organizzazione comunista clandestina di Bologna e nel gennaio del 1937 andò in Spagna a combattere in difesa della Repubblica democratica. Aggregato col grado di tenente alla Brigata Garibaldi, l'operaio antifascista fu ferito due volte a Farlete e sul fronte dell'Ebro. Nel febbraio del 1939, con tutti i volontari internazionali sopravvissuti alla guerra contro i franchisti, riparò in Francia, dove passò dall'uno all'altro dei campi di internamento, sempre svolgendovi un'intensa attività politica.
Nell'aprile del 1941 Tosarelli è tradotto in Italia, dove l'attende il Tribunale speciale. Il 13 giugno arriva (per l'attività politica svolta a Bologna sino al 1937), la condanna a quindici anni di reclusione. Quando Mussolini è arrestato, Tosarelli viene rilasciato, torna a Bologna e partecipa alla riorganizzazione del PCI. Giunge l'armistizio, ed ecco che il combattente di Spagna contribuisce a far sorgere le prime formazioni gappiste e sappiste del Bolognese.
Come commissario della 63a Brigata "Bolero" e poi come comandante del VI Raggruppamento SAP della provincia, Tosarelli organizza e partecipa a numerose e rischiose azioni contro i nazifascisti. Sono i primi giorni di ottobre quando il combattente antifascista convoca, a Bologna, una riunione dei comandanti partigiani della zona. Si trova nel centro cittadino quando è riconosciuto da elementi delle Brigate nere. Bruno Tosarelli è subito circondato, arrestato e barbaramente trucidato.
Alla sua memoria è stata conferita la Medaglia d'oro al valor militare con la seguente motivazione: "Apostolo della propria idea, già valoroso combattente garibaldino in terra straniera, organizzava i primi nuclei partigiani per la lotta contro l'oppressore della Patria. Commissario politico di una Brigata, combatteva valorosamente e vittoriosamente a Monte Vignola, Monte San Pietro, Monte Capra. Comandante della IV Zona della città di Bologna faceva sempre e dovunque rifulgere le sue belle virtù di uomo d'azione, di organizzatore, di trascinatore. Arrestato e seviziato, trovava nella morte la liberazione dal martirio che aveva fatto scempio del suo corpo. Fulgido esempio di fede e di eroismo".
A Roma e a Castenaso sono state intitolate strade a questo eroe della Resistenza.