Tobirama perdeu o braço quando enfrentou o Madara no capitulo 661.
http://leitor.dattebane.com/Mangas/Naruto/661/07.png
http://leitor.dattebane.com/Mangas/Naruto/661/08.png
http://leitor.dattebane.com/Mangas/Naruto/661/09.pngVeja que o braço esquerdo estava com a Kunai com a marcação do Hiraishin, quando voltam para a cena o braço esquerdo já não existe e o tobirama esta caído, provavelmente foi usado algum jutsu do madara para deter o ataque com a kunai do tobirama e o imobilizar.
Tobirama não fica cotoco pois o madara naquela época não tinha Onmyouton que é algo que apenas os Jinchuurikis do Juubi possuem, existem varias cenas que mostram o tobirama com os 2 braços novamente depois, inclusive essa postada pelo
@Boss do tobirama sendo tobirama ao falar com o Rikudou.