Kousuke Toriumi hat eine dokumentierte Musikkarriere, die sich hauptsächlich auf die Interpretation von Charakterliedern und Titelliedern für Anime-Franchises konzentriert. Ein bemerkenswertes Beispiel seiner Arbeit ist der Insert-Song Heat Meat Up ~Kokusan Sengen~, den er für die Original-Net-Animation Oniku Daisuki! Zeushi-kun 2 performte.

Toriumi hat als Sänger zu zahlreichen Anime-Soundtracks beigetragen, oft aus der Perspektive der Charaktere, die er spricht. In der langlaufenden Sportserie Yowamushi Pedal performte er mehrere Lieder als sein Charakter Shunsuke Imaizumi. Diese Titel sind auf New Generation Character Song Vol. 2 zu finden, einer Single, die am 19. April 2017 veröffentlicht wurde und die Lieder Full Speed, SPARK und Dare Yori Hadena Otoko enthält.

Seine musikalische Arbeit erstreckt sich auch auf das Multimedia-Franchise Touken Ranbu, wo er die Stimme für den Charakter Mikazuki Munechika liefert. Als dieser Charakter hat Toriumi mehrere Lieder aufgenommen, darunter Daybreak und die Gruppenperformance Hana Maru In no Hi no Moto de ver.7. Er wirkte auch am Lied Paint It Black für die Tsukiuta. The Animation 2 Theme Single mit. Für Sailor Moon Crystal war er einer von vier Sängern bei I'M GOING DOWN, einem Charakterlied für die Shitennou, mit Texten von Yuho Iwasato sowie Komposition und Arrangement von TeddyLoid.

Neben solistischer Charakterarbeit war Toriumi Teil von Musikgruppen, die mit anderen Synchronsprechern gebildet wurden. Von 2001 bis 2005 war er Mitglied der Gruppe P.K.O. zusammen mit Chihiro Suzuki und Tomo Saeki. Er hat auch seinen Ansatz beim Singen für Anime- und Spielprojekte beschrieben und betont, dass er sich darauf konzentriert, die Stimme und das Image des Charakters beizubehalten, anstatt als er selbst aufzutreten.