Pascal Vuillemin est issu d’une famille de musiciens, il est le fils de Pierre Vuillemin qui fut pendant plus de trente ans le directeur de « La Fraternité ». Il entame en 1980 des études musicales à la trompette et au piano au Conservatoire National de Région de Besançon.
En 1984, il débute des études d’écriture musicale et d’harmonie et obtient un premier prix à l’unanimité en formation musicale.
En 1990, après des études au Conservatoire de Dijon et du Xème arrondissement de Paris, dans la classe de Philippe Legris, il obtient une médaille d’or au Conservatoire de Besançon dans la classe de Jean-Pierre Berque.
Parallèlement, Pascal Vuillemin, en continuant ses études pianistiques, est lauréat du Conservatoire de Lille et de Besançon.
En 1991, il devient membre de la SACEM en tant que compositeur et arrangeur et étudie le piano-jazz avec Jean-Pierre Cusenier.
Depuis 1994, il est pianiste en tant qu’assistant d’enseignement artistique principal au Conservatoire à Rayonnement Régional de Besançon. Il participe à diverses Master-Class de quelques grands noms dont Régis Pasquier, Bruno Mantovani, Bernard Soustrot, David Guerrier, Gilles Millière…
Depuis 1985, dans le cadre du Festival International de Musique de Besançon – Franche-Comté, il apporte son concours dans des récitals avec des solistes internationaux tels que la violoniste Madeleine Caruzzo de l’Orchestre Philharmonique de Berlin, le tromboniste Michel Becquet, le flûtiste Philippe Pierlot, le trompettiste Thierry Caens, le hautboïste Didier Costarini, le clarinettiste Guy Dangain, …
En 2005, il prend la direction de « La Fraternité » avec pour objectif d’intégrer les jeunes musiciens tout en conservant un bon niveau musical. Objectif atteint avec le 1er prix en Division Supérieure obtenu par la société lors du Concours National d’Audincourt en Juin 2012.                                                                                                                                             Au printemps 2015, il se lance à lui-même et à ses musiciens un nouveau challenge avec  « Rhapsody in Blue » de George Gershwin qu’il dirige et interprète  au piano.                                                                                                                        En parallèle, Pascal dirige aussi l’orchestre philharmonique de Besançon.