בנם של ישראל-לייב וחנה-הלנה לבית פוגל. טוביה נולד 26.9.1927 (כ' אלול תרפ"ז), בעיר וליקי- ביצ'קוב, בחלק הקרפטו-רוסי של מחוז מרמרוש (אז בצ'כוסלובקיה). אח ליהודה, חיים-גצל-אליקים, שיינדל-יפה, לאה, מרים וסמואל.
טוביה למד ב"חדר" ובבית-ספר יסודי ממשלתי.
במלחמת העולם השנייה האזור הועבר בין מדינות שונות, הונגריה ברית המועצות- אוקריאינה.
טוביה ואביו נשלחו למחנה ההשמדה מטהאוזן – גוז בגרמניה, אביו נפטר בידיו של טוביה
בשלהי המלחמה טוביה ברח מהעיירה בעת שהייתה נתונה לשלטון הסובייטים עם 4 חברים, הם חצו את הגבול לרומניה משם המשיכו לאיטליה והמשיכו ב"נתיב הבריחה" עד שעלו ארצה יום לאחר הקמת המדינה 15.5.1948, בשיירה של אנשי גח"ל (גיוס חוץ-לארץ), באונייה "תטיס".
טוביה גויס לשורות "ההגנה", היה במחנה אימונים ושירת בתפקיד מקלען שני בחטיבה 7 שזה עתה הוקמה. בשיחה האחרונה בקיבוץ, עם תחושות של אי ביטחון טרם יציאתו לקרב אמר ש"קברנו מיליונים ולא השגנו כלום, נקריב עוד אלפים ואולי נשיג עצמאות. הסיכון גדול. אך אין פנאי להיסוסים!".
עם כניסת הלגיון הירדני למלחמה הוחמר מצבה של ירושלים והדרך אליה נותקה על-ידי מערך הלגיון בלטרון. בניסיון לפרוץ את הדרך נערך מבצע "בן-נון א'' והמשימה הוטלה על חטיבה 7. הכוחות התוקפים נתקלו בכוחות אויב עדיפים ונאלצו לסגת. בקרב זה נפל, ביום ט"ו באייר תש"ח (24.5.1948), תשעה ימים לאחר עלייתו ארצה.
ביום י"א באדר תש"י (28.2.1950) הובא למנוחת-עולמים בבית-הקברות הצבאי בהר-הרצל בירושלים.
פרטי חייו של טוביה מרמולשטיין וקורותיו הופיעו באופן חלקי, באתר יזכור של משרד הביטחון.
סיפורו נחקר והושלם בשנת 2016, על ידי מתנדבי "לתת פנים לנופלים"