Après une formation classique au Conservatoire Régional de Versailles et l'obtention d'un premier prix de violon, Romain de Mesmay se consacre à la musique de chambre et se produit régulièrement en quatuor à cordes.  

Romain a également étudié l'alto auprès de Marco Massera ce qui lui permet d'élargir son répertoire de musique de chambre (sonate avec piano, quatuor à cordes, quintette avec piano…). Il est membre de l’Ensemble Parisien depuis 2008 et se produit régulièrement en soliste avec l'Ensemble Vivharmonie. 

Il s’intéresse depuis de nombreuses années au tango argentin, d’abord au sein de l’orchestre Típica de Marsella sous la direction de Fernando Maguna, puis en quatuor à cordes, en trio bandonéon-guitare-violon et en duos violon-piano et alto-guitare. En 2008 il fonde l'Armenonville, un ensemble qui mêle des classiques du tango porteño et des perles oubliées de la chanson française dans un spectacle "cabaret tango" plein d'humour et de poésie (www.larmenonville.fr). Il est également membre de TaXXI, tango siglo XXI, un orchestre dédié au tango comtemporain. 

En 2011, il rencontre les musiciens de l'Orquesta Silbando lors du festival de tango de Tarbes. Il fait désormais partie intégrante de cet orchestre.