Georges Valmier naît à Angoulême le 11 avril 1885. A l’âge de cinq ans, en 1890, sa famille s’installe à Montmartre, où il est éduqué dans l'amour des arts ; notamment de la peinture mais aussi de la musique, qui lui est enseignée par son père, chef d’orchestre militaire et professeur de musique.

Dès son enfance, le jeune Valmier montre une aptitude certaine pour le dessin ; mais ce n’est qu’à partir du retour de son service militaire, en 1905,  qu’il ébauche ses premières œuvres : des portraits de ses proches dans des atmosphères intimistes et des paysages aux touches fragmentées et aux ombres colorées. En 1906, il s’inscrit dans une académie libre, l’académie Humbert, située 184 boulevard de Clichy, où il est remarqué par le directeur, Ferdinand Humbert.

En 1907, il découvre l'œuvre de Cézanne lors de la rétrospective qui lui est consacrée par le Salon d'Automne. Cette même année 1907, il entre à l'école des Beaux-Arts et, grâce à une lettre de recommandation de Ferdinand Humbert, y suit l'enseignement de Luc-Olivier Merson jusqu'en 1909.

Après avoir quitté les Beaux-Arts, dont il juge l’enseignement trop classique, Georges Valmier se dirige vers un mode d’expression nouveau, issu de l’influence de Cézanne. Au moment où le mouvement Cubiste commence à se développer, Valmier réalise des autoportraits, portraits, natures mortes et paysages montmartrois en simplifiant les volumes, en schématisant les plans et en accentuant la géométrie des formes. Sa démarche se confirme et se développe autour d’une série de natures mortes et de paysages présentant les même caractéristiques : des volumes brisés, des plans devenus facettes de prisme, des diagonales dynamiques qui rythment les compositions. A cette période, le travail de Valmier est encore solitaire et il ne se fait pas connaître des autres artistes cubistes.

En 1913, Valmier décide d’exposer pour la première fois au Salon des Indépendants. Il présente une nature morte, un nu, un portrait et un paysage intitulé Vue du canal Saint Martin, montrant son désir d’appartenir à la tendance nouvelle.

En 1914, il expose à nouveau dans ce même Salon un nu, une nature morte et un portrait intitulé Portrait de Mme Renaud. Valmier est alors remarqué par André Salmon, qui qualifie son travail de post-Cubiste.

Cette nouvelle visibilité est interrompue par la Première Guerre Mondiale. Mobilisé en 1914 et affecté à Toul, où il est infirmier, Valmier y fait la connaissance d'Albert Gleizes et de Florent Schmitt. La production de Valmier, se limite alors à des carnets de croquis où l’on peut voir esquissés au crayon, à l’encre de Chine ou à l’aquarelle des paysages, soldats, portraits et silhouettes dans un style schématique et allusif.

De retour à Montmartre,  Valmier reprend son travail dans l’atelier rue Ramey. En 1919, grâce à ses amis Albert Gleizes et Florent Schmitt,  Georges Valmier rencontre Léonce Rosenberg directeur de la Galerie de l’Effort Moderne à Paris, qui présente les œuvres de Gleizes, Herbin, Mondrian, Fernand Léger, etc. Rosenberg prends rapidement Valmier sous contrat et fera preuve à son égard d'une grande fidélité. A partir de 1919, ses peintures perdent leur caractère austère. Ce sont généralement des figures traitées en plans discontinus, où les formes se chevauchent et s’imbriquent en grands aplats de couleurs non modulées, quasi abstraits. L’usage de surfaces traitées en pointillés, l’emploi d’éléments dessinés, surajoutés, tels que le chevrons ou les vaguelettes évoquent les procédés utilisés par Picasso dans la phase synthétique de son Cubisme et que d’autres artistes, tel que Hayden, emploient après la guerre. C’est dès cette période de la fin de la première guerre, que Valmier fera précéder ses toiles de gouaches préparatoires très abouties (jusqu’à 6 ou 7), exécutées sur des papiers très fins dont les variantes, aux couleurs à la fois délicates et audacieuses, permettent de mesurer la subtilité du travail et le cheminement même du peintre vers l’huile finale. 


En 1920, il signe un contrat avec Léonce Rosenberg qui ne cessera qu’à la mort de l’artiste en 1937.  L’année suivante, en 1921 Léonce Rosenberg lui organise une exposition personnelle dans sa Galerie de L'Effort Moderne. La même année, Valmier expose  à l’exposition Les Maîtres du Cubisme. A partir de ce moment, Valmier simplifie encore ses compositions, agrandissant ses plans géométriques et supprimant les détails et éléments anecdotiques qui aidaient à la lecture de l’œuvre. Il réalise même quelques peintures entièrement abstraites. Valmier réalise des constructions eurythmiques en agençant des formes géométriques très nettement délimitées par la couleur parfaitement lisse. Il écrivait lui-même « Avec les manifestations plastiques actuelles, la couleur prend sa véritable signification, sa vie propre […] La couleur est de la matière destinée à exprimer de l’esprit».

Dès 1922, les thèmes figuratifs classiques ressurgissent. Valmier réalise notamment de nombreuses natures mortes. L’art de Valmier s’épanouit dans ces compositions stables et équilibrées, aux couleurs vives et sans marque de travail, qui évoquent le courant Puriste. Cette même année 1922, Valmier a pour la première fois l’occasion de créer les décors et costumes pour neuf pièces futuristes d’un groupe d’italiens dirigés par Marinetti au théâtre Art et Action. De 1922 à 1926, Valmier s’intéresse aux recherches théâtrales, révélant une volonté d’expérimenter d’autres formes d’expression. Il réalise alors les décors et costumes de nombreuses pièces pour le théâtre Art et Action mais aussi pour d’autres pièces comme Cyprien ou l’Amour à 18 ans de Georges Pillement (1923), Aucassin et Nicolette (1923), Isabelle et Pantalon (1924) ou encore des ballets comme La Farce du Pont-Neuf (1926). L’activité de Valmier dans le domaine de la scène ne doit pas être dissociée de celle de peintre. Au contraire, elles s’inscrivent dans la même évolution. Cette cohérence participe du souhait d’un art total, accessible à tous. Ce souci de recherche de nouvelles formes d’expression et d’intégrer l’art à la vie le poussera à réaliser aussi bien des décors et des costumes pour le théâtre et pour les ballets que des maquettes pour des tissus, des tapis ou des objets. L’aboutissement de ces nombreuses recherches se concrétise par la publication en 1930, chez Albert Levy, d’un ensemble de planches de motifs décoratifs réalisés au pochoir, réunis en un portfolio qui résume plus de dix années d’études et pour lequel il reprend les abstractions issues de formes géométriques.

De 1923 à 1927, Valmier publie régulièrement ses œuvres dans le Bulletin de L'Effort Moderne. Néanmoins, à partir de 1927, la Galerie de L’Effort Moderne connaît des difficultés financières en raison de la conjecture économique. Rosenberg demande pourtant à Valmier de continuer à lui envoyer des toiles ainsi que des gouaches et, en signe d’affection, Rosenberg confie à Valmier la décoration de sa salle à manger de son appartement de la rue de Longchamp qui abrite ses collections en 1928.

De 1925 à 1929, sous l’impulsion de Rosenberg, Valmier élargit sa manière à travers des peintures de plus grand format. Il intègre alors des personnages dans des décors géométriques comme dans La Fête Foraine (1925), Le Bal Musette (1927) ou encore Le Cirque (1927), tableau qui est exposé  au Salon des indépendants en 1928. Léonce.

Au début des années 30, Valmier participe à plusieurs expositions à New-York, Vienne et Varsovie ; ainsi qu’à Paris à la Galerie de l’Effort Moderne, à la Galerie Briant-Robert, à la Galerie des Beaux-Arts, et au Salon des Indépendants. Renouant définitivement avec l’abstraction, il devient un des membres les plus actifs du groupe Abstraction-Création qui va jouer un rôle déterminant dans l’évolution de l’art non figuratif. 
Dès le début, il est membre du comité directeur d‘Abstraction-Création, aux côtés de Jean Arp, d'Albert Gleizes, Jean Hélion, Kupka, Léon Tutundjian, et Vantongerloo; ainsi que du peintre Hongrois Alfred Reth avec lequel il travaille. Il participe à de nombreuses manifestations jusqu’à la dissolution du groupe en 1936. A cette période, les œuvres de Valmier sont caractérisées par des formes abstraites à dominante courbe, souvent des disques ou des cercles reliés par des serpentins traités en pointillés.

Il commence à travailler en 1936 à trois œuvres monumentales pour la décoration de la salle de cinéma du Palais des Chemins de Fer de l'Exposition Universelle de 1937. Ces trois œuvres, sorte d’aboutissement de sa démarche, nous montrent la capacité de renouvellement de Valmier et combien il a su s’insérer dans l’expression de son temps. Malheureusement, il n’aura pas le temps d’en apprécier l’aboutissement. Malade depuis 1932, Valmier meurt d’une crise cardiaque le 25 mars 1937, à Montmartre.

Son œuvre traverse les grands courants modernes de l'histoire de la peinture, de ses débuts impressionnistes au cubisme qu'il découvre vers 25 ans, et enfin à l'abstraction à partir de 1921, qui fut comme une réponse finale à ses recherches. Valmier fut également musicien, se liera avec Darius Milhaud, chantera Debussy, Ravel, Fauré ou Satie dans les plus grands concerts et dans les églises, et aura d'ailleurs une influence décisive sur la carrière d'André Jolivet.