Nel 2004, dopo che sia Hodgson che Xaus hanno lasciato il campionato per approdare in MotoGP, Toseland è entrato a far parte del team ufficiale Fila Ducati come secondo pilota dell'esperto Regis Laconi, sulla dominante moto 999 F04.
Toseland ha messo insieme una serie di risultati costanti per dare filo da torcere al francese fino in fondo, e nelle gare decisive di Magny-Cours il giovane britannico ha superato Laconi, conquistando il titolo di nove punti. Un totale di 336 punti includeva 3 vittorie e altri 11 podi. All'età di 23 anni e 11 mesi diventa il più giovane Campione del Mondo SBK, record che resiste ancora oggi.
Il 2005 si è rivelato molto più difficile per Toseland contro gli altri costruttori e ha concluso solo quarto assoluto.
Quello è stato il suo ultimo anno su moto Ducati, poi è passato alla Honda, con la quale ha vinto il suo secondo titolo WorldSBK nel 2007, e ha gareggiato per due anni in MotoGP prima di ritirarsi dallo sport nel 2011 a causa di un infortunio al polso.
Oltre alle corse, Toseland è un talentuoso pianista e cantautore, si esibisce in tutto il mondo con l'omonima rock band Toseland ed è stato sposato per otto anni con la cantante superstar femminile Katie Melua.