Patrick Topaloff naît d'un père géorgien et d'une mère corse dont il sera l'unique enfant. Il se définit plus tard lui-même comme un « délicat entremets franco-russe ». À l'université, il obtient une licence d'histoire.
En 1966, il se présente à un concours sur RMC qui recherche des animateurs. Il est sélectionné en compagnie d'un autre débutant, Jean-Pierre Foucault, qui deviendra son meilleur ami. En janvier 1967, il entre à Europe 1 où il devient rapidement une vedette des ondes. Ses émissions s'appellent Service de nuit, Tais-toi, tais-toi tu m'affoles !, Topaloff en liberté et À la soupe, à la soupe ! dont les "calembourdingues" sont très appréciés des écoliers.
Il est invité par Claude François en 1970 dans son Moulin de Dannemois, qui lui propose de produire un disque : c?est Qu'i m'énerv' , un bon succès.
Il poursuit sa carrière musicale en 1971 avec une chanson composée par J.-P. Bourtayre et adaptée d'une vieille comptine populaire par Cloclo : J'ai bien mangé, j'ai bien bu qui connaît un succès fulgurant, devenant disque d'or. Il part en tournée avec Claude François pour assurer ses premières parties.
Il entame une carrière cinématographique (après quelques figurations) dans des films tels que La Brigade en folie (1973), Le Plumard en folie (1974) ou Le Führer en folie (1974) jusqu'en 1977 et son rôle de chauffeur dans l'improbable Drôles de zèbres, réalisé par Guy Lux et où il partage l'affiche avec un
Sim travesti en baronne.
En 1977, il reprend à sa façon le tube de
Chuck Berry, Johnny B. Goode. Sa version, Ali be good se vend à 800 000 exemplaires et s'inscrit dans la mouvance New World en vogue à cette époque.
Alors que le film américain
Grease en 1978 triomphe sur les écrans, Patrick enregistre la chanson Où est ma ch'mise grise ? (reprise de You're the One That I Want) dans lequel, déguisé en
John Travolta, il donne la réplique à
Sim déguisé en
Olivia Newton-John. 574 000 disques sont vendus.
Au début des années 80, Patrick est très actif : en tournée, dans les galas, à la télévision. Il participe ainsi régulièrement aux Jeux de 20 heures, et est plus tard désigné (non sans difficulté) « académicien permanent » de L'Académie des neuf animée par Jean-Pierre Foucault sur Antenne 2. Au milieu des années 80, les deux émissions disparaissent et Patrick divorce de sa femme, productrice qui gère sa carrière.
En 1987, il sort une chanson plus sérieuse, Il est venu pour les vacances inspirée par la séparation d'avec son fils. Il tente également un duo avec
Charlotte Julian, Va te faire cuire un ?uf, mais sans succès. Les années suivantes sont très difficiles. Ruiné par une pension alimentaire indexée sur les revenus du temps de sa gloire, il devient SDF,.
Il écope d'un an de prison en 1995 pour non-paiement de pension alimentaire. Mais il est libéré au bout de 4 mois grâce à son avocate qui est aussi sa nouvelle compagne. Il remonte rapidement en scène. Sa pièce Chérie noire est un succès. Il écrit ses mémoires.
Depuis 2002, il organise chaque année à Savy-Berlette au moment du Téléthon un concert de variété française avec le groupe Hélium.
En 2007, il participe à la tournée Âge tendre et Têtes de bois animée par Frédéric Zeitoun.
Il meurt le 7 mars 2010 à Paris, des suites d'un arrêt cardiaque alors qu'il était toujours à l'affiche de la tournée Âge tendre et Têtes de bois pour laquelle il avait donné un concert la veille.
Après des obsèques religieuses, le 11 mars 2010, à l'église orthodoxe de la rue Daru à Paris (8e), il est inhumé au cimetière russe de Sainte-Geneviève-des-Bois dans l'Essonne.