Raphaël Pidoux commence le violoncelle avec son père Roland Pidoux. Il remporte en 1987 le Premier prix du Conservatoire national supérieur de musique et de danse de Paris dans la classe de Philippe Muller. Il se perfectionne à l’université de l’Indiana à Bloomington avec Janos Starker. En tant que chambriste, il étudie auprès de Menahem Pressler et des membres du Quatuor Amadeus à la Hochschule de Cologne. En 1988, Il remporte le Concours international de musique de l’ARD de Munich ainsi que le 3e prix du Concours international Jean-Sébastien-Bach de Leipzig.
Il est le violoncelliste du Trio Wanderer (Victoires de la musique classique en 1997, 2000 et 2008.), avec lequel il mène une carrière internationale jouant notamment au Théâtre des Champs-Élysées, au Wigmore Hall de Londres, à la Salle d’Hercule (de) de Munich, aux Konzerthaus de Vienne et Berlin, au Concertgebouw d’Amsterdam, au Musikverein de Graz, à la Scala de Milan.
La musique de chambre tient une place importante dans sa carrière. Il joue seul ou entouré de Christophe Coin et l’Ensemble baroque de Limoges, Emmanuel Pahud, Raphaël Oleg, les Quatuors Manfred, Modigliani, Mosaïques, l’Orchestre « Les Siècles » que dirige François-Xavier Roth…
Il joue sur un violoncelle de Goffredo Cappa (1680).