Nato il 22 luglio del 1909 a Pesaro, Serafini esordì nel motociclismo a Rimini nel 1928 in sella a una Benelli dove fece parte della squadra ufficiale. Nel 1933, dopo avere lasciato l'azienda pesarese, passò alla MM di Morini e Massetti e conquistò il primo titolo italiano 1.a categoria nella 175 cc. Nel 1935 corse nella 500 cc e con una Bianchi si aggiudicò il Circuito del Lario, corrispettivo italiano del Tourist Trophy. L'anno successivo, con la stessa moto conquistò il suo secondo Tricolore. Nel 1938 il passaggio alla Gilera dove il sella alla 4 cilindri con compressore vinse nel '39 in Svezia, Germania e Ulster e si coronò campione d'Europa della mezzo litro, il Mondiale dell'epoca che fu inaugurato nel 1949.

Nel 1947, dopo la Guerra, Serafini tentò l'avventura nelle quattro ruote e dopo avere ottenuto buoni risultati con Osca, Cisitalia e Maserati, nel 1949 fu convocato da Enzo Ferrari per affiancare nella scuderia del Cavallino rampante Villoresi e Ascari. Nel 1950 si qualificò secondo alla Mille Miglia alle spalle di Marzotto e vinse il Giro di Calabria e di Toscana; nel GP d'Italia a Monza cedette la sua 4500 Ferrari ad Antonio Ascari che era stato costretto a fermarsi mentre era al comando della corsa. Anche con atti di generosità come questi Serafini conquistò la fiducia e l'amicizia di Enzo Ferrari che spesso gli affidava la cura del figlio Dino. Purtroppo la carriera agonistica di Serafini nell'automobilismo si concluse nel 1951 durante la Mille Miglia: in Abruzzo, a Martin Sicuro il pilota uscì di strada e precipitò in una scarpata con la sua Ferrari. Serafini si salvò la vita ma, per le conseguenze del grave incidente, fu costretto a lasciare il mondo delle corse.