Director, iluminador y especialista de efectos especiales y trucajes de revelado, Segundo de Chomón era hijo de un médico aragonés. Cursó estudios secundarios y trabajó como escribiente y delineante hasta que, entusiasmado por el cinematógrafo de los hermanos Lumière, viajó a París en 1897 para estudiar de cerca aquel nuevo invento. En la capital francesa se casó con la actriz teatral y de vodevil, Julienne Alexandre Mathieu, una presencia constante en gran parte de su obra.

En 1897 Chomón abandona París para alistarse como voluntario en la guerra que España mantenía contra los Estados Unidos. Dos años después volvió a la capital gala para reencontrarse con su esposa y comenzar su relación con el cine coloreando a mano  fotograma a fotograma películas para la productora Pathé. Su objetivo era la realización de películas fantásticas que fueran capaces de competir con las del genio cinematográfico George Méliès (1861–1938), con quien frecuentemente se le comparó.

A partir de 1901 el cineasta turolense empieza a viajar con relativa frecuencia a Barcelona, donde rueda las que se consideran sus primeros filmes como director. Son grabaciones sobre las diferentes vistas de las montañas de Montserrat y del Tibidabo en la capital catalana; es el caso de Ascensión al Montserrat (1901).

Es en esta ciudad donde Chomón conoce a Alberto Marro (1878–1956) y a los hermanos Ricardo (1884–1939) y Ramón Baños (1890–1980), que producirán algunas de las películas que Chomón dirigiría en los años próximos.

En 1902 el cineasta turolense ejerce como representante comercial de la productora francesa Pathé en Barcelona. Se encarga de la traducción de los rótulos franceses al castellano y del coloreado de películas. En ese mismo año rueda Choque de trenes (1902), en la que combina trenes reales con maquetas para reconstruir el trágico accidente. Este filme es un ejemplo del interés que Chomón demostró por los trucajes y efectos cinematográficos.

Este pionero del cine español aplicó su enorme imaginación al desarrollo del nuevo medio. En 1903 se embarcó en dos nuevos proyectos: Pulgarcito y Gulliver en el país de los gigantes, adaptaciones de los cuentos de Charles Perrault y Jonathan Swift en las que utiliza por vez primera sobreimpresiones y rodaje a dos escalas para conseguir el efecto de gigantes y enanos.

En 1904 rueda un espectacular filme de género bélico titulado Los sitios de Chile, dotado de maquetas y efectos pirotécnicos sobreimpresionados. Además colabora en espectáculos modernistas e investiga las relaciones entre cine y teatro y las posibilidades que el cine sonoro puede aportar a estas manifestaciones artísticas.

Con Eclipse de sol (1905), Segundo de Chomón introduce en España el paso de manivela, es decir, la filmación fotograma a fotograma que permite, en los intervalos de la filmación, la alteración de la posición o la desaparición de los objetos situados delante la cámara. Ese año lleva también al cine la adaptación del cuento popular La gallina de los huevos de oro (1905) y regresa a París donde, a través de la compañía cinematográfica Pathé, investiga y pone en práctica sus innovaciones técnicas y su pasión por la experimentación (filmación fotograma a fotograma, planos cenitales, movimientos invertidos, encadenados, utilización de cachés, tomas de diferentes proporciones y sobreimpresiones). Gracias a la libertad de creación de la que Chomón goza en la Pathé, es capaz de realizar filmes fantasmagóricos y escenas de transformaciones; es el caso de las películas Ladrones nocturnos (1905), La casa hechizada (1906),filme precursor de las transparencias (técnica que proyecta imágenes en una pantalla situada detrás de los actores; Satán se divierte (1907), El castillo encantado, El teatro del pequeño Bob (1908) y El sueño del cocinero (1909).

Su película más conocida es El hotel eléctrico (1908), primer filme español en el que se utiliza el rodaje de objetos animados fotograma a fotograma y que presenta a un matrimonio que llega a un revolucionario hotel en el cual todo se realiza de forma automática.

Chomón también trabajó durante esa época como técnico en otras producciones de la Pathé, como es el caso de La vida y la pasión de Nuestro Señor Jesucristo (1907), de Lucien Nonguet. En esta película Chomón se encargó de los trucajes, la fotografía y los movimientos de cámara, consiguiendo realizar diversos travelling montando la cámara sobre ruedas de patines. De este modo, Chomón rivalizó con otro de los grandes magos y pioneros del cine y los trucajes fotográficos como fue George Mèliés.

En 1909 la productora Pathé no le renueva el contrato porque consigue que Mèliés trabaje para la compañía. Chomón decide regresar a Barcelona en donde rueda Viaje a Júpiter, Viaje a Marte (1909) y una serie de cine populista y castizo basado en zarzuelas, sainetes y dramas como es el caso de Un portero modelo, El pobre Valbuena, realizada a partir de un guión de Carlos Arniches (1866–1943); La manta del caballo, Lucha fratricida o Nobleza aragonesa, Justicias del rey Don Pedro, La hija del guardacostas, Los guapos, Flores y perlas, Flema inglesa o La flecha de Pepín, La del puñao de rosas (1910), entre muchas otras.

Debido a las limitaciones técnicas, económicas y comerciales del cine español, el director aragonés abandona España y se traslada a Turín en 1912, donde es contratado como operador y técnico de efectos especiales por la compañía Ítalo Films para la que  realiza trabajos de sobreimpresiones y maquetas que él mismo fotografía. Chomón volverá a disfrutar de la libertad creativa y contará con su propio equipo técnico especializado en fotografía, iluminación y trucajes de las películas producidas por la compañía.

La mayor parte de su carrera la desarrolló en Francia e Italia, donde colaboró en películas de cineastas italianos para las que construyó y fotografió  espectaculares maquetas. Entre la lista de sus invenciones destacan las trasparencias, cortinillas, muñecos animados y coloreado a mano.

El inicio de la Primera Guerra Mundial afectará drásticamente al desarrollo de la industria cinematográfica italiana y supondrá la hegemonía mundial de la producción, distribución y exhibición norteamericanas, además de la reducción de la producción cinematográfica.

Chomón siguió colaborando de manera regular con la productora Ítalo Films, se asociará con otra productora llamada Albertini Film entre los años 1919 y 1921, hasta que en 1926 se incorpora a la Sociedad del Film en Color Keller–Dorian de París para investigar sobre las posibilidades del cine en color y colaborar en algunas producciones francesas como El negro que tenía el alma blanca (1926), del director español Benito Perojo, y que será su último trabajo para la gran pantalla.

Después de un viaje profesional a Marruecos para ensayar un nuevo procedimiento del cine en color para un film documental que se estaba rodando allí, Chomón cayó gravemente enfermo y murió en París poco tiempo después.