Ce musicien précoce monte sur scène dès l’âge de onze ans. Originaire de Haute-Savoie, il fait ses débuts dans la musique à l’harmonie municipale de sa ville en apprenant la clarinette. Malgré des cours de piano au conservatoire de Genève et ceux avec son professeur d’accordéon essentiel pour son instrument, son apprentissage et son expérience se fera de façon plutôt autodidactes avec plus de vingts années passées sur les planches en pratiquant la musique pour la danse. A l'âge de trente ans, il s’installe à Paris. Il est vite remarqué par les musiciens de jazz de la scène française comme notamment Louis Winsberg ou Jean-Marc Jafet qui l’engagent dans leur groupe respectif. Dans le milieu de la chanson, en tant qu’accompagnateur, il se produit avec des artistes de tous horizons comme Charles Aznavour, Harry Belafonte, Patrick Bruel, Maurane, Gilbert Bécaud, Serge Lama, Andréa Bocelli, Placido Domingo, Grégoire, Zaz, Julien Clerc et beaucoup d’autres... Dans le jazz, on le retrouve notamment avec Didier Lockwood, Youn Sun Nah et joue dans le quartet de Dee Dee Bridgewater pour une tournée de plus de deux cents concerts à travers le monde pour l’album "J’ai Deux Amours".
Ses talents de compositeur et de mélodiste reconnu l’amènent à écrire pour l’image, le spectacle et la chanson, notamment pour Claude Nougaro, Richard Bona ou Grand Corps Malade. Il fonde son propre groupe de jazz et son premier album "Les Couleurs d’ici" (1998) nommé aux Django d’Or, ses deux albums "Jazz / No Jazz" Volume 1 & Volume 2 (2004) "le révèlent porteur d’une originalité, d’une musicalité peu ordinaire" (Didier Lockwood). En 2011, il sort son album "In Other Words" enregistré avec Giovanni Mirabassi, Henri Texier et André Ceccarelli. En 2018, un album studio important avec pas moins de 10 artistes, un orchestre de 17 cordes, "Le Bal des Mondes". Pour cet album, les collaborations continuent avec notamment l'artiste marocain Majid Bekkas. Pas mois de sept clips vidéo seront produit pour présenter ce projet. On retrouve aussi une chanson avec la voix de Claude Nougaro, "Fleur Bleue", fruit de leur complicité au début des année 2000. En 2020, sortie d'un enregistrement inédit "Les Couleurs d'ici - Live" plébiscité par la critique et les internautes se retrouvant numéro un Top Jazz sur Mezzo. Le dernier opus en date pour mai 2022 est un autre Live inédit "Les Choses de la Vie" enregistré en trio avec Giovanni Mirabassi et Laurent Vernerey lors d'un concert privé en toute intimité.
Toujours entouré de musiciens de premier ordre, dont très souvent ceux de la première heure, à travers de multiples voyages et rencontres musicales, Marc Berthoumieux a forgé son art, toujours avec une identité forte et instantanément reconnaissable.