A me il tuo esempio funziona benisismo con toptesi-example.tex che fa parte della distribuzione (copiatelo dalla cartella …/source/latex/toptesi/ oppure da …/doc/latex/toptesi (non so dove sia collocato nelal tua distribuzione del sistema TeX); copiati il file in una tua cartella, aggiungi la tua bibliocgraia a quella già esiatente (vviamente senza le righe \begin e \end) metti una citazione qualsiasia nel testo delle ‘esempio usando una o più delle chiavi che hai usato nei \bibitem, e compila due volte. Vai a cercare i punti dove hai inserito le cipazioni e lì troverai in numeri citati correttamente.
Se a te snon succede così, vuol dire che magari hai usato uno stile bibliografico che richiede l\uso di \printbibliography e il file \bbl oltre all’esecuzione di bibtex o di biber.
Se non mostri il tuo preambolo è difficile dirti che cosa ci sia che non va.