Fill del també compositor i músic Josep Serra i Bonal, rebé els primers ensenyaments musicals del seu pare. Quan en Joaquim tenia deu anys, la seva família es traslladà a Barcelona perquè pogués obtenir una sòlida formació musical, que rebé dels mestres Millet, Carles Pellicer i Morera. Ben aviat destacà com a compositor, amb diversos premis Concepció Rabell i Sant Jordi en els anys vint. El 1934 fou nomenat director artístic de Ràdio Associació de Barcelona. Dirigí la Cobla Barcelona i li donà una qualitat molt elevada. Col·laborà amb els esbarts Verdaguer i Sarrià, pels quals adaptà diversos ballets catalans. Publicà el Tractat d'instrumentació per a cobla (1957), una de les obres fonamentals en la matèria, a partir de les lliçons que havia impartit en el curset d'instrumentació que el 1948 havia organitzat l'Obra del Ballet Popular. Morí l'any 1957, amb cinquanta anys. Com a homenatge, l'Agrupació Cultural Folklòrica Barcelona convoca anualment el premi de música Memorial Joaquim Serra i el compositor Rafael Ferrer li dedicà la composició Adéu Quim! In Memoriam (1957).
Obra
Música per a cobla
Dansa de fadrins (1955), petit poema simfònic
En Pere Gallerí (1948), glossa de la cançó
La filosa de Banyoles, glossa
La fira (1928), esbós simfònic per a dues cobles
Impressions camperoles (1926), que conté la sorprenent Vall dels Ecos. Premi Sant Jordi del Foment de la Sardana
Introducció i dansa, per a tres cobles
Marxa sobre motius populars catalans, per a dues cobles
La noia alegre que no sap plorar (1948)
La Moixeranga d'Algemesí (1950), glossa per a dues cobles i percussió, sobre la música de la Muixeranga
Altres composicions o instrumentacions de música per a cobla: Ball de cercolets de Vilafranca del Penedès, Ball de gitanes de Llavaneres, Ball de nans de Berga, Bolangera de Solsona, Dansa de Castellterçol, L'Hereu Riera, La Tirotitaina del Pallars
Sardanes
Va escriure un total de 55 sardanes. En destaquen:
A Guissona (1956)
A Montserrat (1926), per a dues cobles, Premi Sant Jordi del Foment de la Sardana
Apassionada (1936)
Aura d'abril (1954), premiada al concurs de S'Agaró
Remembrança (1928), dedicada a Ignasi Iglésias, amb un dels més bells cants de tenora que s'han escrit
Rocacorba (1936)
Roses del Brull (1953)
Sabadell (1955)
Sota els pins del pujolet (1955)
Tendreses (1936)
Vells amics (1951), dedicada a la Cobla Barcelona
Altres composicions
Variacions per a orquestra i piano (1930), premi Concepció Rabell, potser la seva obra simfònica més ambiciosa. Estrenades per Enriqueta Garreta i Toldrà, el 25 d'octubre 1931 amb l'Orquestra Pau Casals dirigida per Eduard Toldrà. Editada per Clivis Publicacions.[2]
A Montserrat tot plora, obra dramàtica
El carnestoltes (1949), ballet per a orquestra simfònica
Danza gitana (1954), per a orquestra
Doña Inés de Castro, ballet per a orquestra simfònica