Georges Valmier naît à Angoulême le 11 avril 1885 ; il s’installe avec sa famille à Montmartre dès 1890, et il y est éduqué dans l’amour des arts, notamment de la musique et de la peinture.
De retour de son service militaire (1904-1905), il découvre l’œuvre de Cézanne lors de la rétrospective qui lui est consacrée en 1907 par le Salon d’Automne. Il entre à l’école des Beaux-Arts et y suit l’enseignement de Luc-Olivier Merson jusqu’en 1909. Il épouse Jeanne-Félicité Pessina en 1908 ; leur fille Marthe naît en 1912, elle deviendra en 1944 la mère de la comédienne Marie-Christine Barrault 1. Il est mobilisé en 1914, et affecté à Toul. Il y fait la connaissance d’Albert Gleizes.
De retour à Montmartre en 1918, il rencontre Léonce Rosenberg, qui le prend sous contrat et fera preuve à son égard d’une grande fidélité. Il lui organise une exposition personnelle en 1921 dans sa Galerie de L’Effort moderne. De 1924 à 1927, toujours poulain de Léonce Rosenberg, il publie régulièrement ses œuvres dans le Bulletin de L’Effort moderne dont il conçoit la couverture (40 livraisons). Léonce Rosenberg lui confie en 1928 la décoration de sa salle à manger de son appartement de la rue de Longchamp qui abrite ses collections.
Le début des années 1930 marquant son passage définitif à l’abstraction, Valmier est dès le début membre du comité directeur d‘Abstraction-Création, aux côtés de Jean Arp, d’Albert Gleizes, Jean Hélion, Franz Kupka, Léon Tutundjian, et Vantongerloo; ainsi que du peintre Hongrois Alfred Reth avec lequel il travaille : Formes dans l’Espace sera le titre de certaines de leurs œuvres.
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.
Malade depuis 1932, Valmier meurt le 25 mars 1937, à Montmartre.