Nato a Modena nel 1914, laureato nella stessa città nel 1937 in giurisprudenza con una tesi in diritto internazionale, Serra fu avviato agli studi storici da autentici maestri quali Federico Chabod e Luigi Salvatorelli: nel 1938 si è diplomato al Corso di perfezionamento in Studi politici internazionali presso l’Università di Firenze.
Libero docente dell’Università di Milano di Storia dei Trattati e Politica Internazionale nel 1949, ha studiato nel corso degli anni Cinquanta alle Università di Londra e di Parigi. Ha vinto la cattedra nel 1968 ed ha insegnato Storia delle relazioni internazionali all’Università di Bologna, di cui è professore emerito.
Membro del Comitato Direttivo dell’ISPI, della SIOI e dell’AISPE, corrispondente dell’Istituto Lombardo, Accademia delle Scienze e Lettere e dell’Institut de France, è autore di opere fondamentali per la Storia delle Relazioni Internazionali.