Ю. К. Толстой окончил с отличием юридический факультет Ленинградского государственного университета в 1950 году. В 1953 году защитил кандидатскую диссертацию, а в 1970 году — докторскую.
Он являлся преподавателем, затем профессором кафедры гражданского права юридического факультета ЛГУ (ныне СПбГУ). В ранних работах 1950-х годов в полемике о сущности государственных юридических лиц развил «теорию директора», согласно которой основным носителем юридической личности такого лица является его директор .
Также он — один из редакторов (вместе с А. П. Сергеевым) и основных авторов трёхтомного учебника «Гражданское право», неоднократно переиздававшегося в 1996—2006 годах и удостоенного премии Правительства РФ в области образования за 2001 год. В данном учебнике непосредственно Ю. К. Толстым написаны главы 16-22 (право собственности и другие вещные права), 34 (жилищное право), 50 (§ 1-3, обязательства из причинения вреда), 51 (обязательства из неосновательного обогащения), 62-65 (наследственное право).
В 1990—1991 годах Георгий Кириллович Толстой был членом Комитета Конституционного надзора СССР.
Член Совета при Президенте РФ по кодификации и совершенствованию гражданского законодательства.
В 2000 году избран членом-корреспондентом РАН, в 2003 году — стал академиком.
Заслуженный деятель науки РФ (1999), почетный работник юстиции России (2004), награжден орденами «За заслуги перед Отечеством» IV (2002) и III (2007) степени, медалью А. Ф. Кони (1999). Лауреат премии «Фемида-2007» в номинации «Юридический олимп» .
Стиль работ Толстого отличается научной глубиной при выраженной авторской индивидуальности, с нередко критическими оценками законодательства и практики.
Диссертационные исследования:
Прочие научные труды:
Биографии и воспоминания:
Статьи: