Серф родился в Нью Хевене, штат Коннектикут. После окончания высшей школы имени Ван Нейса он поступил в Стендфордский университет. В 1965 году он получил диплом бакалавра наук в сфере матиматики.

После выпуска он пошел работать в IBM, но вскоре решил что хочет узнать больше о компьютерах и в 1967, он вернулся в школу под эгидой UCLA (Калифорнийский Университет в Лос-Анжелесе) по научной программе. Там он изучал под руководством Леонарда Клайнрока. Он получил степень магистра и доктора наук в 1970 и 1972 гг., соответственно.

В UCLA он работал над ARPANET – самой первой компьютерной коммутируемой сетью. В это время он разрабатывал и был автором нескольких RFC. Он продолжил работу с компьютерными сетями после того как стал профессором Стендфордского университета в 1972 году.

Вскоре после этого в 1973 г., Боб Канн (которого Серф уже знал, так как Канн был ответсвенным за ARPANET и его прямым подрядчиком) и Серф начал думать каким образом соединить вместе несколько разных сетей с коммутацией пакетов в то, что мы сегодня называем Интернетом. Его статья в 1974 году «Протокол для соединения пакетных сетей» (A Protocol for Packet Network Intercommunication) сегодня является признанным фундаментальным научным турдом в данной (тогда еще новой) сфере.

В 1976 его пригласили работать в DARPA (Агенство перспективных исследований Департамента обороны США), чтобы руководить исследованиями и развитием программ в этой сфере. С 1976 по 1982 гг., он играл ключевую роль в развитии протоколов TCP/IP и Интернета в целом.

После этого, в качестве вице-президента MCI Digital Information Services с 1982 по 1986 он руководил созданием MCI Mail – первой коммерческой службы email, которая функционировала через Интернет.

В 1999 году он стал членом правления ICANN (Интернет-корпорация по присвоению имен и адресов), и его служба заканчивается в 2007 году, а на данный момент он является председателем ICANN.

Также он работает над межпланетным протоколом в тесном сотрудничестве с лабораторией исследования реактивных движений НАСА. Это станет новым стандартом коммуникации между планетами используя радио/лазерный коммуникационный устройства, которые очень толерантны к деградации сигналов.

В феврале 2006, Серф торжественно заявил на заседании Комитета торговли, науки и транспорта Сената США, что он придерживается «сетевого нейтралитета».