Estudió en el Conservatorio Nacional Superior de Arte Dramático (París).

Tras dejar el Conservatorio, trabajó en la sala Théâtre Nanterre-Almendra con Jean-Pierre Vincent.

En 2006 actuó en la obra teatral Naître, de Edward Bond, puesta en escena dirigida por Alain Francon en el Festival de Aviñón y el Théâtre de la Colline en París.

Su sorprendente parecido físico con el propio Serge Gainsbourg le permitió dar vida al protagonista Serge Gainsbourg en la película de 2009 Gainsbourg (vida de un héroe) dirigida por Joann Sfar.

Elmosnino se atreve a cantar con su propia voz, también muy similar a la de Gainsbourg, lo que da mayor realismo a la película sobre la vida de Gainsbourg.