Après des études avec Ginette Martenot, Serge Nigg entre en 1941 au Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris dans la Classe d’Olivier Messiaen pour l’harmonie, puis dans celle de Simone Plé-Caussade pour le contrepoint et la fugue.
En 1945 il rencontre René Leibowitz qui l’initie à la technique dodécaphonique. Dès 1943, ses premièrs œuvres (inédites) sont exécutés en concert, ainsi le Concerto pour piano et instruments à vent, le Concerto pour piano et orchestre à cordes (“Les Concerts de la Pléiade” avec l’Orchestre National au Théâtre des Champs-Elysées, 1947), ainsi que la 1ère sonate pour piano. Alors qu’il n’a que 19 ans, en 1944, sa première œuvre pour orchestre, le poème symphonique Timour est exécutée par l’Orchestre National sous la direction de Roger Désormière.
En 1946, Serge Nigg écrit ce qui peut être considéré comme la première œuvre rigoureusement dodécaphonique conçue en France : les Variations pour piano et 10 instruments que l’auteur joue lui-même en soliste au cours du 1er Festival International de Musique dodécaphonique organisé à Paris en 1947 par René Leibowitz. Puis viennent les Quatre mélodies sur des poèmes de Paul Eluard (1948), le ballet Billard commandé par le Holland-Festival et créé en 1950 à l’Opéra d’Amsterdam, le poème symphonique Pour un poète captif, créé au Festival du Mai de Prague en 1951.
La carrière de Serge Nigg passe par plusieurs étapes. Après l’étape sérielle des **Variationsde 1946, il entre en vive réaction contre la technique sérielle à partir de 1950. En témoignent les concertos composés dans ces années : le1er Concerto pour piano et orchestrede 1954, leConcerto pour violon et orchestrecréé au Théâtre des Champs-Elysées en 1960, puis repris maintes fois par son dédicataire Christian Ferras et leConcerto pour flûte et orchestre à cordes créé en 1960.
Au tournant des années soixante s’amorce une nouvelle période qui renoue avec la technique dodécaphonique mais dans un nouvel équilibre exempt de tout systématisme. C’est à cette période que naissent les œuvres que l’on considère comme étant celles de la maturité : La Jérôme Bosch - Symphonie, inspirée par le triptyque du peintre hollandais Le jardin des délices terrestres, créée au festival de Strasbourg en 1960. En 1961, Histoire d’œuf, conte musical tiré de l’Anthologie nègre de Blaise Cendrars, est créé par le tout nouvel ensemble Les Percussions de Strasbourg. L’œuvre sera diffusée dans de très nombreux pays, et traduite en plusieurs langues. Commande du Festival de Strasbourg, Le chant du dépossédé, pour baryton, récitant et orchestre, est conçu à partir de « notes poétiques » de Stéphane Mallarmé (publiées sous le titre Pour un Tombeau d’Anatole, en 1961) Visages d’Axël, ouvrage symphonique en deux parties est créé en 1967. Cette pièce connaîtra aussi de très nombreuses exécutions à travers le monde et l’enregistrement recevra deux fois le Grand Prix du Disque : à l’Académie Charles Cros et à l’Académie du Disque Français. Fulgur, commande de l’Etat, est créé à Paris, par Charles Bruck à la tête de l’Orchestre Philharmonique de la Radio. L’œuvre est inspirée du livre d’Antonin Artaud Héliogabale ou l’anarchiste couronné.
Suivent plusieurs œuvres orchestrales et concertantes comme le 2ème concerto pour piano et orchestre (1971), les Fastes de l’imaginaire (1974), Mirrors for William Blake, symphonie avec piano (1979), Million d’oiseaux d’or (1981), titre emprunté à Arthur Rimbaud, commande de Michel Plasson, dont la première mondiale aura lieu au Symphony-Hall de Boston, Poème pour orchestre, commande de la Communauté des Radios Publiques de Langue Française, créée à Québec en 1990.
Des prix couronnent aussi ses compositions de musique de chambre comme le Quatuor à cordes (1982) enregistré par le Quatuor Enesco. De prestigieux concours lui commandent des pièces la musique de chambre : Arioso, pour violon et piano, pour le Concours International Marguerite Long-Jacques Thibaud 1987, Tumultes, pour piano, pour le même concours en 1998, le concerto pour alto et orchestre, pour le Concours International d’interprétation Musicale de Reims 1988. Citons aussi pour le piano la 3ème sonate (1984), Deux images de nuit (1999), et la sonate pour piano et violon (1994), commande de Radio France. Pour la voix et le chœur, Serge Nigg arrange de nombreuses chansons populaires du folklore français. Il revient aux poèmes de Paul Éluard avec le cycle pour soprano et orchestre de chambre Du clair au sombre en 1987.
Parallèlement à son activité de compositeur, Serge Nigg s’est consacré au développement de la vie musicale française et à l’enseigmement. En 1956, il est nommé au Comité de la Musique de la Radiodiffusion Française. En 1967, il entre à la Direction de la Musique où il est chargé par Marcel Landowski de l’Inspection des Théâtres Lyriques français. Il y restera jusqu’en 1982. A cette date, lui est confiée, au Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris, la classe d’instrumentation et d’orchestration. Il est appelé, en 1982, à la Présidence de la Société Nationale de Musique, fondée en 1871 par Camille Saint-Saëns, et qui joua un rôle historique dans la constitution du répertoire de la musique française. Élu à l’Académie des Beaux-Arts en 1989, il en est nommé Président en 1995.
- 1957, Grand Prix du Disque de l’Académie Charles Cros pour le 1er Concerto pour piano et orchestre.
- 1958, Prix Italia, Venise pour L’étrange avanture de Gulliver à Lilliput.
- 1963, Grand Prix de la Communauté Radiophonique des Programmes de Langue Française, Montréal.
- 1967, Grand Prix du Disque pour Concerto pour violon et orchestre.
- 1974, Grand Prix Musical de la Ville de Paris.
- 1964, Prix de l’Académie du disque français pour Le chant du dépossédé
- 1978, Grand Prix de la SACEM pour l’ensemble de son œuvre.
- 1976 et 1983, Prix Florence Gould de l’Académie des Beaux-Arts.
- 1987, Prix René Dumesnil de l’Académie des Beaux-Arts.
- 1989, élu membre de l’Institut de l’Académie des Beaux-Arts ; Grand prix du Disque de l’Académie du Disque Français, Grand Lauréat pour la musique de chambre pour le Quatuor à cordes de 1982.
- 1991, Prix de la Meilleure Création Contemporaine SACEM.
- 1995 Président de l’Institut et de l’Académie des Beaux-Arts.