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 vingt 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". 

​Avec cinq albums studio et deux albums live, Marc Berthoumieux est l’accordéoniste français le plus créatif de sa génération.

Ses compositions, que l’on pourrait qualifier de «chansons sans paroles», transportent le public dans un univers entre le Jazz et les musiques du Monde.