Su verdadero nombre, con el que fue bautizado, era Lucien Ginzburg. Hijo de emigrantes rusos (Joseph y Olga) refugiados en la capital francesa, la infancia del pequeño Lucien transcurrió fuera de París hasta 1944, en que la familia decide regresar a la urbe, ya más calmada, tras el conflicto bélico de la II Guerra Mundial.

Matriculado en el instituto del Lycée Condorcet, abandonó finalmente las clases por bajo rendimiento y fracaso escolar. Apasionado desde muy joven por la pintura, se inscribió en la Escuela de Bellas Artes, pero el alto nivel en matemáticas le desalentó y decidió abandonar. Por otro lado, allí conocerá a Elisabeth Levitsky, su primera mujer, que le introducirá a través de sus amistades en el mundo de los surrealistas.

Con 20 años realiza el servicio militar pero es encarcelado por insumisión y comienza un período en el que se emborracha a menudo con sus compañeros de división. Finalmente, termina el servicio y Lucien vuelve a pintar. Sigue caminos cercanos al surrealismo, con toques evidentes marcados por la corriente dadaísta. En 1955 comienza a tocar el piano en cabarets, al igual que su padre, y es en esta época cuando decide cambiar su apellido por el de Gainsbourg, como homenaje a su admirado pintor inglés Gainsborough. Asimismo, de Lucien cambia su nombre por el de Serge y decide ponerse a componer. Su primer álbum llega en verano 1958, con unas críticas desastrosas. El segundo y el tercero no mejoran su acogida entre el público. Más conocido como compositor que como intérprete, logra su primer triunfo con el éxito de France Gall en el Festival de Eurovisión de 1965. La canción Poupée de cire, poupée de son (muñeca de cera, muñeca de sonido)

que compuso Gainsbourg, le serviriá para lanzarse a escribir nuevos temas para él mismo. El mayor logro llegaría con Je t´aime... moi non plus, un himno de toques eróticos, que se ha convertido en un referente de la música mundial. Fue una canción polémica pero triunfal. Hasta el Vaticano realizó un comunicado citando la canción como ofensiva, lo que le ayudó a llevarla indirectamente al número uno de las listas inglesas. Poco antes había grabado Bonnie and Clyde, otra de sus obras cumbre. Como curiosidad, la canción Je t’aime (la cual contenía sonidos que imitaban un orgasmo femenino) fue inicialmente grabada por Brigitte Bardot pero ésta, por temor a que su imagen se viera perjudicada, obligó a Gainsbourg a volver a grabarla con la voz de Jane Birkin. Gainsbourg compuso para los más grandes del momento, entre los que destacan Isabelle Aubret, Hugues Aufray, Brigitte Bardot o Juliette Greco, entre otros.

Entre sus amantes figuran las mujeres más hermosas del momento, como Isabelle Adjani, Vanesa Paradis, y las citadas Brigitte Bardot y Juliette Greco. En 1973 tuvo un primer susto para su salud, un ataque al corazón. Eso no le impidió dejar de fumar y beber, fiel al personaje que él mismo se había creado. A lo largo de su trayectoria musical, su álbum más influyente fue Histoire de Melody Nelson (1971), basado en la célebre novela de Vladimir Nabokov, Lolita. Desde sus primeras composiciones era evidente su influencia de Boris Vian. Su trabajo Rock Around the Bunker (1975) expone su capacidad de utilizar el humor negro al hablar de los nazis, recordando su experiencia durante la Segunda Guerra Mundial.

En 1978, llegó la polémica ya que, tras una ruptura sentimental, Gainsbourg grabó una versión reggae del himno nacional francés con el nombre de Aux Armes et caetera (A las armas etcétera). Cuenta con la participación de algunas de las coristas de Bob Marley y músicos de Peter Tosh. En 1979, Gainsbourg se transforma en un nuevo personaje, un alter ego llamado Gainsbarre. El cambio va más allá de lo físico (con barba de varios días y fumando continuamente) y se percibe una clara transformación de su personalidad y sentido del humor que le hacen aparecer en numerosos programas de televisión. De esta época es el célebre Love On the Beat y su último album de estudio You´re Under Arrest. Sus apariciones televisivas eran cada vez más polémicas. Muchos recuerdan el exabrupto que dedicó a Whitney Houston: “quiero joderte”, en el show de Michel Drucker. Además, sus canciones se volvieron cada vez más excéntricas, desde el manifiesto antidroga Les Enfants de la Chance hasta el polémico dueto con su hija Charlotte en Lemon Incest. En total escribió la banda sonora de más de 40 películas y dirigió 4: Je t´aime moi non plus, que aborda la homosexualidad, Équateur (1983), Charlotte for ever (1986) y Stan the flasher (1990). Sus películas tienen poco éxito y provocan polémica al tratar el incesto la pedofilia, el exhibicionismo...

En 1985, recibió el prestigioso Gran Premio de la Canción otorgado por el Ministro de Cultura de Francia. Su fama de poeta maldito le valió la admiración de unos y el odio de otros. Tras una década Jane Birkin, su mujer, no aguanta más y le abandona pero a pesar del dolor Gainsbourg encuentra a una nueva musa: Bambou. Serge Gainsbourg muere el 2 de marzo de 1991, en la que fue su quinta crisis cardiaca. Su cuerpo reposa junto al de sus padres en el cementerio de Montparnasse en París, y su tumba es una de las más visitadas, junto a la de poetas como Charles Baudelaire, filósofos como Jean-Paul Sartre o figuras como Simone de Beauvoir. Hoy en día son populares especialmente su hija Charlotte Gainsbourg, fruto de su relación con Jane Birkin, actriz y cantante, y su hijo Lucien, más conocido como Lulu,

fruto de su unión con Bambou. Además, dejó otros dos hijos, Natacha, nacida en 1964 y Paul, nacido en 1968, de su anterior matrimonio con Françoise Pancrazzi, conocida como Béatrice.