Son père, lieutenant-colonel au régiment de Vermandois, fut jeté au cachot après la mort de Louis XVI. Sa famille ruinée, le fils se retrouva sans secours à 11 ans mais, doué d’une force de caractère peu commune, il réussira à faire une brillante carrière dans la marine où le fit entrer un cousin, capitaine de vaisseau et major-général du port de Brest. Il fait son apprentissage sur le lougre la Fouine et obtient en sortie le grade d’aspirant de 1re classe, le .
Il embarque pour quatre mois sur le vaisseau le Jean Bart, sous les ordres de l’amiral Bruix, qui doit amener des troupes en Italie afin d’aider à la campagne de Moreau. Il est second sur le cotre Le Poisson-Volant. Dès 1801, il est sur le Dix-Août, sous les ordres des amiraux Ganteaume et Linois, qui ont mission de soutenir l’armée d’Égypte. Sur le retour, Bonnefoux se distingue lors du combat contre le vaisseau anglais, le Swiftsure et gagne le grade d’enseigne de vaisseau (reçu le ). Il a 20 ans.
Au début de 1803, il est officier de manœuvre à bord de la Belle Poule, une frégate de l’escadre commandée par l’amiral Linois et envoyée aux Indes pour reprendre les possessions françaises stipulées au traité d’Amiens1. Cette croisière2 dura près de 3 ans. Entre deux combats, dont celui, remarquable, contre le Blenheim, Bonnefoux eut le temps de faire des observations hydrographiques et d’instruire des aspirants dont il avait la charge. Comme les Anglais avaient fermé Pondichéry et repris Le Cap et l’île Maurice3, Linois se retrouva isolé et privé de ravitaillement. Ne sachant où agir, il se décida à rentrer en France.
Aux Antilles, le , en pleine nuit, les Français sont en vue de neuf voiles qui se découvrent être des ennemis, et doivent se défendre jusqu’en fin de matinée. La Belle Poule commandée par Bruilhac fut la dernière à se rendre, non sans une résistance acharnée, au capitaine Francis Pickmore du vaisseau anglais Ramilies4. Les vaincus apprirent dans le même temps le désastre de Trafalgar. Pendant sa captivité (depuis le , jour de la reddition de la Belle-Poule), Bonnefoux observe la nouvelle télégraphie anglaise de mer (communication par signaux), la décrypte et en envoie l’étude à la Marine française qui l’introduira sept ans plus tard sur ses bâtiments.
Bonnefoux est assigné au cautionnement de Thames5, puis, à cause de la vindicte de la population, à celui d’Odiham. Enfin condamné au ponton du Bahama pour avoir débordé en promenade les limites de sa résidence, il s’en évade à quatre reprises mais dut subir en conséquence un régime d’une grande sévérité. Mais il ne se découragea jamais et soutint jusqu’au dernier moment ses compagnons d’infortune. Il acheva pendant cette captivité de vingt mois une grammaire anglaise et prépara d’autres ouvrages qu’il continua après la guerre. Conduit ensuite au cautionnement de Litchfield sur l’intervention du consul des États-Unis, il y reste plus de trois ans. Son cousin, devenu amiral et préfet maritime, lui fit savoir que depuis cinq ans, il avait été échangé contre un capitaine de vaisseau anglais et qu’il devait revenir dans son pays. Clandestinement, il débarque à Boulogne, le . Il y apprend qu’il avait été promu au grade de lieutenant de vaisseau le de la même année.
Cependant, sa longue absence avait arrêté sa carrière et il mit un point d’honneur à respecter sa promesse de ne pas reprendre les armes, surtout par fierté vis-à-vis d’un gouvernement ennemi qui lors de l’échange, avait manqué de foi envers lui. Il sert à Rochefort, auprès de son cousin, de 1812 à 1814. En 1816, il est attaché comme chef de brigade à la Compagnie des élèves pour l’instruction desquelles il écrit les Séances nautiques.