Из дворян. В 1775 году был записан в Лейб-гвардии Преображенский полк капралом, а вскоре переписан в Лейб-гвардии Измайловский полк, где 12 января 1795 года получил чин прапорщика, через шесть лет — капитана.
    В 1802 году перевелся командиром эскадрона в Стародубовский драгунский полк с чином подполковника. Вместе с полком в 1805 году Мосолов направился на усиление армии М. И. Кутузова, но прибыл после завершения военных действий. В ноябре 1806 года Стародубовский полк первым вступил в Бендеры, в декабре участвовал в осаде Измаила.
    В феврале следующего года отбивал попытки осажденных турок отбросить русские войска. В бою при Куньей эскадрон Мосолова захватил неприятельское знамя, за что командиру был пожалован орден Св. Анны 3-й ст. 1808 и 1809 гг. были заполнены боевыми действиями, в числе которых был и разгром турецкого отряда между селениями Калипетра и Капанлы, за отличие в котором полковник (с 12 декабря 1807 года) Мосолов удостоился ордена Св. Владимира 4-й ст. с бантом. За отличие в бою под Татарицей получил орден Св. Анны 2-й ст.
    Перед началом Отечественной войны 1812 года Стародубовский полк, командиром которого он стал, был включен в 3-ю Западную армию, с которой сражался под Кобриным, при Слониме и на Березине. В бою под Борисовым Мосолов был ранен пулей в левую ногу выше колена и вернулся в полк весной 1813 года. За сражения под Люценом и Бауценом был удостоен ордена Св. Владимира 3-й ст. С 15 июля того же года — командир Новгородского кирасирского полка. За проявленную распорядительность и умелое командование полком 15 сентября 1813 года пожалован в генерал-майоры. Принимал участие в битве под Лейпцигом, блокаде Бельфора, сражениях при Шато-Бриение, Мальмезоне, Арси-сюр-Обе, под Парижем.
    Последующие 20 лет занимал различные должности по кавалерии, состоял по армии без всяких должностей, председательствовал в комиссиях, в том числе по борьбе с холерой в Москве. Выйдя в отставку в 1834 году, жил в Петербурге.
   Награждён 26 ноября 1826 года орденом Св.Георгия 4-го класса за выслугу лет.