Serge Bonvalot commence le violoncelle et le tuba à Saint-Claude (Jura, France) avant d’intégrer le Conservatoire supérieur de musique de Genève, où il étudie avec Pierre Pilloud (tuba) et François Guye (violoncelle), et dont il est diplômé pour les deux instruments. Il se perfectionne ensuite au Conservatoire national supérieur de musique de Lyon et obtient un premier prix de tuba à l’unanimité dans la classe de Mel Culbertson.

Ayant joué dans plusieurs ensembles, comme l’Orchestre de la Suisse Romande, avec lequel il a enregistré plusieurs disques et effectué plusieurs tournées, il participe aussi à des projets de musiques actuelles et contemporaines, notamment avec l’Ensemble Contrechamps.

Titulaire d’un Certificat d’aptitude français de tuba et d’un Diplôme d’état français de violoncelle, Serge Bonvalot a enseigné au Conservatoire de musique de Neuchâtel et il est actuellement professeur au Conservatoire de musique de Grenoble.