Родилась в 1989 году. Участница панк-группы Pussy Riot. В феврале 2012 года приняла участние в акции «Панк-молебен „Богородица, Путина прогони!“» в храме Христа Спасителя. В результате была осуждена по статье «Хулиганство», провела два года в женской колонии и стала одной из самых известных в мире политзаключенных. После освобождения Толоконникова вместе с Марией Алехиной основала организацию по защите прав заключенных «Зона права» и сетевое издание «Медиазона».

Живет в Москве.