Андрей Толубеев родился 30 марта 1945 года в семье актеров Пушкинского (ныне Александринского) театра Юрия Толубеева и Тамары Алешиной. В 1969 году окончил Ленинградскую военно-медицинскую академию имени Кирова, а в 1975 — Ленинградский институт театра, музыки и кинематографии. В том же 1975 году был принят в БДТ, где сыграл в 40 спектаклях. Одной из самых заметных его ролей последних лет стал Джордж Тальбот в «Марии Стюарт» Фридриха Шиллера в постановке Тимура Чхеидзе. С середины 1970-х актер снимался в кино («Гу-га», «Два долгих гудка в тумане», Убить дракона», «Ребро Адама» — всего более двух десятков картин), с середины 1990-х — на телевидении (сериалы «Агент национальной безопасности», «Бандитский Петербург», «Убойная сила»).
Андрей Толубеев был удостоен звания Народного артиста, двух Государственных премий, премий «Человек года», «Золотой софит» и многих других наград.
Надежда Румянцева сыграла в 24 картинах, среди которых «Королева бензоколонки», «Девчата», «Навстречу жизни», «Неподдающиеся».