Raphaël Personnaz apparaît à seize ans dans un épisode d'UN HOMME EN COLERE (1998). Il se forme en parallèle dans divers cours d'art dramatique, et passe par le Conservatoire du XXe arrondissement de Paris.

Il grandit et continue de traverser des séries télévisées, de NESTOR BURMA à AH, C'ETAIT CA LA VIE ! en passant par LOUIS LA BROCANTE et LE CLAN PASQUIER (2000-2009).

Son expérience cathodique se consolide avec de nombreux téléfilms réalisés par Michel Favart, Jérôme Foulon, Brigitte Roüan, Laurent Heynemann, Fabrice Cazeneuve ou Jean-Daniel Verhaeghe.

Côté cinéma, il multiplie les petits et seconds rôles au gré des genres dans LE PORNOGRAPHE (Bertrand Bonello), À LA PETITE SEMAINE (Sam Karmann), LA PREMIÈRE FOIS QUE J'AI EU 20 ANS (Lorraine Lévy), TRAVAUX (Brigitte Roüan) ou LA FAUTE À FIDEL ! (Julie Gavras) (2000-2006).

Il joue dans une publicité pour Levi's et défend une floppée de courts métrages dont LES INCROYABLES AVENTURES DE FUSION MAN (Xavier Gens, Marius Vale, 2009) en super héros homo.

Attaché aux auteurs et aux planches, il joue Shakespeare (« Le Songe d'une nuit d'été »), Anouilh (« Médée », 2009), Dubillard (« Où boivent les vaches »), Ribes (« Palace ») et « Van Gogh à Londres » de Nicholas Wright par Hélène Vincent (2007).

Après la reconstitution potache ROSE & NOIR (Gérard Jugnot, 2009), il rejoint la fantaisie sociale LES INVITÉS DE MON PÈRE (Anne Le Ny, 2010)

Il se fait remarquer en Duc d'Anjou dans LA PRINCESSE DE MONTPENSIER (Bertrand Tavernier, 2010), avant d'incarner rapidement Sacha Vronsky, frère de l'amant d'ANNA KARÉNINE (Joe Wright, 2012), puis Marius dans la trilogie de Pagnol revue par Daniel Auteuil (MARIUS-FANNY-CÉSAR, 2013-2014).

Côté variations sentimentales, il enchaîne la comédie romantique LA CHANCE DE MA VIE (Nicolas Cuche), la rencontre nocturne AFTER (Géraldine Maillet) avec Julie Gayet et la conquête LA STRATÉGIE DE LA POUSSETTE (Clément Michel) avec Charlotte Le Bon (2011-2012).

Il se fait physique pour la mission extrême au Pakistan FORCES SPÉCIALES (Stéphane Rybojad, 2011) avec Diane Kruger, Djimon Hounsou, Benoît Magimel et Denis Menochet, et tendu pour le trio malgré lui TROIS MONDES (Catherine Corsini, 2012) avec Clotilde Hesme et Arta Dobroshi.