Alessandro Tonucci commence sur minibikes en 2005 et ne tarde pas à se faire remarquer dans le programme ‘Junior GP – Racing Dream’ conjointement organisé par Aprilia, la Fédération Italienne et Motosprint. Il passe au Championnat d’Italien 125cc et finit vice-Champion en 2009 et fait ses débuts en Grand Prix la même année. Il participe à quatre courses en 2010 puis obtient un guidon permanent en 125cc pour 2011. Il continue avec le Team Italia FMI en 2012, avec Romano Fenati pour coéquipier, puis monte sur le podium au Motegi. Il rejoint Caretta Technology pour 2013 et se retrouve en difficulté puis court sur Mahindra en 2014 avec le CIP et en 2015 avec Outox Reset Drink Team, sans marquer le moindre point. Il fera ses débuts en Moto2™ en 2016, sur Kalex, avec la Tasca Racing Scuderia.