Валентин Серов родился 8 января 1865 года в Москве, в семье композиторов Александра Николаевича Серова и Валентины Семёновны Серовой (урождённая Бергман). Прадедом Валентина по отцовской линии является известный географ и учёный-естествоиспытатель Карл Иванович (Карл-Людвиг) Габлиц.

Изначально родители Валентина планировали, что он тоже пойдёт по музыкальной стезе, однако в 1871 году скончался отец мальчика и мать была вынуждена уехать в Мюнхен чтобы продолжить своё обучение в консерватории, а Валентина на некоторое время оставили в коммуне Н. Н. Друцкой-Соколинского – там впервые проявился интерес мальчика к рисованию.
В 1872 году маленького Валентина Серова отправили к матери в Мюнхен. Там Валентин учился рисованию у немецкого художника-гравёра Карла Кёппинга.

Мать Серова дружила с Ильёй Репиным, который следуя духу дружеских отношений, активно помогал Валентину в развитии его художественных навыков. В 1874 году малолетний Серов учился в парижской мастерской Репина, а в 1875 году Серовы вернулись в Россию.

Во второй половине 1870-х годов Валентин Серов продолжал учиться рисованию и живописи в различных художественных школах, также он занимался в мастерской И. Репина.

Осенью 1880 года поступил вольнослушателем Санкт-Петербургской Императорской Академии художеств, а в 1882 году сдал все необходимые экзамены и стал полноценным учеником Академии, однако бросил обучение в 1886 году.

С 1890 года Валентин Серов начал давать частные уроки рисования и принимать участие в крупных художественных выставках. В период 1890 - 1911 годов художник принимал большое количество заказов на написание портретов, росписи церковных и жилых помещений, а также иллюстрирование различных книг.

Валентин Александрович Серов скончался 5 декабря 1911 года от острого приступа стенокардии.