Dorino Serafini n'eut qu'une courte carrière automobile, car marquée par deux gros accidents.

Il fait ses premiers pas en compétition sur deux roues pour la marque Gilera à la fin des années 1940. Il se met à courir sur quatre roues en 1947 avec une Cisitalia, puis participe à des courses de Formule 2. Lors du Grand Prix de Formule 1 de Comminges, il est victime d'un accident sérieux au volant d'une Maserati. Il se blesse à la colonne vertébrale et ne dispute plus beaucoup de courses. Il ne participe qu'à une seule course en 1948, puis à plusieurs en 1949 avec une OSCA, mais ne parvient pas à les terminer. Il semble que cet accident ait réduit ses performances.

Pourtant, en 1950, il parvient à se faire engager par Enzo Ferrari. Il court toujours en Formule 2 et décroche son premier podium de carrière sur l'autodrome de Monza, puis au Grand Prix de Genève. En septembre, il se rend à nouveau à Monza pour disputer ce qui sera son unique Grand Prix de Formule 1 dans le cadre du championnat du monde. Parti de la sixième place sur la grille de départ, il parvient à se hisser jusqu'à la troisième place, avant de devoir céder le volant à Alberto Ascari. Ce dernier dépasse l'Alfa Romeo de Luigi Fagioli trois tours plus tard et termine deuxième. Une deuxième place également attribuée à Dorino.

Il se classe à la même place lors du Circuito del Garda et de la course de Formule 1 hors championnat de Penya Rhin. La saison suivante commence également de manière idéale, avec une autre deuxième place à Syracuse, puis à San Remo, avant qu'il ne soit victime d'un autre accident lors des Mille Miglia. Il ne reprendra le volant qu'une seule fois en compétition, lors de la course Brescia-Rome-Brescia, avec une septième place au classement général et la victoire dans sa catégorie.