Agostino Bonalumi nasce a Vimercate, Milano, il 10 luglio 1935. Abbandonati gli studi di disegno tecnico e meccanico, si dedica da autodidatta alla pittura, tenendo nel 1956 la sua prima personale presso la Galleria Totti di Milano. Frequenta lo studio di Enrico Baj e incontra Enrico Castellani e Piero Manzoni, con i quali nel 1958 espone a Roma, Losanna e infine a Milano. L’anno seguente fonda con Castellani la rivista “Azimuth” e frequenta lo studio di Lucio Fontana, iniziando una ricerca incentrata sullo spazio che lo porta a realizzare le prime "estroflessioni": opere che l’artista definisce Pitture-Oggetto, ottenute grazie a telai e strutture che, poste sul retro della tela, ne comportano la tensione e la deformazione.

Negli anni sessanta la sua ricerca evolve verso la creazione di opere-ambiente, nelle quali lo spettatore partecipa attivamente allo spazio, come Blu abitabile (1967), Grande ambiente bianco e nero (1968), e Ambiente pittura dal giallo al bianco e dal bianco al giallo (1979). Partecipa alla Biennale di Venezia nel 1966, nel 1970 con una sala personale, e nel 1986. Nel 1980 nelle sale di Palazzo Te a Mantova viene allestita un’importante retrospettiva della sua opera e l’anno dopo partecipa con Piero Dorazio, Mimmo Rotella e Giuseppe Santomaso alla mostra “Italian Art: Four Contemporary Directions” al Museum of Art di Fort Lauderdale, Florida (USA). Bonalumi si occupa anche di scenografia e realizza nel 1970, per il Teatro Romano di Verona, le scene e i costumi per il balletto Partita di Susanna Egri, e nel 1972, per il Teatro dell’Opera di Roma, le scene e i costumi per il balletto Rot.

Nel 2002 gli viene conferito il Premio Presidente della Repubblica e in quest'occasione l'Accademia Nazionale di S. Luca gli dedica una retrospettiva nella sede di Palazzo Carpegna a Roma. Nel 2003 viene allestita una mostra alla Civica Galleria d’Arte Moderna di Gallarate e partecipa alla mostra "Futuro Italiano", allestita nelle sale del Parlamento Europeo a Bruxelles. A cavallo tra il 2003 e il 2004 l'Institut Mathildenhöe di Darmstadt allestisce una sua personale. Bonalumi muore a Desio il 18 settembre 2013.