Родилась в спортивной семье (брат — выдающийся футболист и хоккеист В. А. Гранаткин). Начинала кататься как одиночница. С 1929 представляла «Динамо». С начала 1930-х выступала и в парном катании с А. Ф. Толмачевым. Ввиду неучастия СССР в международных соревнованиях, Толмачева имела возможность выступать только на всесоюзных.
Спортивные результаты её, ввиду их давности, по разным данным, очень отличаются. Федерация фигурного катания России приводит данные о семи победах в одиночном катании и о восьми — в парном, о завершении выступлений в 1946. «Динамо» — указывает, что она была 10-кратной чемпионкой СССР вплоть до 1952, но лишь 2-кратной в одиночном катании. На её могиле указано, что она была 13-кратной чемпионкой.
При более точном исследовании можно установить, что в одиночном катании Т.Гранаткина возможно, была чемпионкой СССР до 7 раз — в 1931-37 (некоторые годы первенство не проводилось), в парном катании 11 раз — в 1937 (поделили 1-ое место с Р.Новожиловой — Б.Гандельсманом), 1938, 1941, и подряд в 1945-52 (причем в 1952 в паре с Валентином Захаровым), и все же эти данные окончательно неуточнены. Однако в любом случае в целом Толмачева (Гранаткина) выиграла чемпионат СССР абсолютно рекордное количество раз (до 18).
Ещё до окончания выступлений стала тренером, затем (в 1946) создав секцию (впоследствии — СДЮШОР) на Станции (впоследствии — Стадионе) юных пионеров. Стала однои из основоположников (наряду с Н. А. Паниным-Коломенкиным) советской школы фигурного катания. Подготовила больше десятка чемпионов СССР, а затем Европы и мира: Александр Веденин, Галина Гржибовская (Кухар), И. Гришкова, Валентин Захаров, Нонна Картавенко (Нестегина), Татьяна Немцова, Е. Осипова (Чайковская), Л. Пахомова, Елена Щеглова, Сергей Четверухин, В.Ковалев и др.
Окончила высшую школу тренеров (ВШТ).
В 1937 году вышла замуж за партнера по паре — А. Ф. Толмачева, в 1938 родила сына Александра.
Урна с прахом захоронена на Алексеевском кладбище.
