1896-1901 arasında Berlin ve Münih teknik üniversitelerinde mimarlık eğitimi gördükten sonra, Stuttgart Teknik Üniversitesi`nde Prof. Theodor Fischer`in asistanı olarak çalıştı (1902-1906),1908`de onun yerine geçti.Türkiye`de çalışmaya geldiği 1943`e değin öğretmenliğini sürdürdüğü gibi, kendi bürosunda mimarlık uygulamalarını da yürüttü.Tübingen Üniversitesi Kitaplığı (1910-1912), Hannover Kent Salonu (1910-1914), yarışma projesi olarak tasarladığı basit biçimlerle sağlanmış bir anıtsallıktaki Stuttgart Garı (F.E. Scholer ile birlikte; 1914-1917), mühendislik yapılarının birer mimarlık konusu olabileceğini gösterdiği Neckar Barajı ve Elektrik Santralı (1926-1935), Stuttgart`taki Zepplin Oteli (1931-1933), İsviçre`de Basel Güzel Sanatlar Müzesi (R. Christ ile birlikte; 1932-1936), çeşitli otoyol köprüleri (1938-1941) bu dönem yapıtlarının başlıcalarıdır.
Bonatz ilk kez 1916`da, İstanbul`da yaptırılacak Türk-Alman Dostluk Evi proje yarışması için yer görmeye gelmişti.1942`de bir kez daha gelerek uluslararası Anıtkabir mimari proje yarışmasında jüri üyeliği yaptı.Ertesi yılın başlarında, Hitler dönemi Alman mimarlığını çeşitli ülkelerde tanıtmak amacını taşıyan Alman Mimarlık Sergisi`ni Ankara ve İstanbul`da sunmak üzere yeniden Türkiye`ye geldi.Onun bu göreve getirilmesi, tarafsız kimliğinin, bu girişimin bir Nasyonal Sosyalist Alman İşçi Partisi propagandası olarak görülmesini engelleyeceğini düşünen dönemin Ankara`daki Alman büyükelçisi Franz von Papen tarafından uygun görülmüştü.Bonatz aynı yılın sonunda Milli Eğitim Bakanlığı tarafından Teknik Öğretim Müsteşarlığı Yapı Bürosu mimarlık danışmanlığa getirildi.
1947`ye değin süren bu görevi sırasında çeşitli kentlerde gerçekleştirilecek sanat enstitüleri için projeler hazırladı.1943-1944`te Emin Halid Onat ile birlikte İstanbul Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi olarak kullanılacak Taşkışla`nın onarım çalışmalarına katıldı, 1946-1954 arasında aynı okulda mimari proje öğretmenliği yaptı.Çanakkale Şehitleri Anıtı, İstanbul Radyoevi ve İstanbul Adalet Sarayı gibi önemli yapıların yarışma jürilerinde bulundu.UIA`nın (Uluslararası Mimarlar Birliği) 1948`de toplanan ilk genel kuruluna Türk heyetiyle birlikte katıldı.1954`te savaş sonrası Almanya`sının yeniden imarında yer almak isteğiyle Almanya`ya geri döndükten iki yıl sonra öldü.
Bonatz`ın sağlamlık, dayanıklılık, yalınlık ilkelerine dayanan mimarlığı, hiçbir döneme bağlı olmadan çağdaş olmak (``zeitlos``) görüşünden yola çıkar.Ama o Türkiye`de kaldığı süre içinde II. Ulusal Mimarlık Akımı`ndan etkilenerek, ulusal kültüre sahip çıkma anlayışı içinde, mimarlıkta yerel öğelerin kullanılması ve yapıların bulundukları bölgeyle uyum içinde olması ilkelerine yönelmiştir.Ankara`daki Saraçoğlu Memur Evleri Mahallesi gibi yapılarının tasarımında, geleneksel Türk konut mimarlığının belirgin öğelerini bu doğrultuda kullanmıştır.1946`da Devlet Operası`na dönüştürmekle görevlendirildiği, Şevki Balmumcu`nun çağdaş anlayışta yeniden ele almıştır.Ankara`daki Falih Rıfkı Atay Evi, Ankara Havalimanı Terminal Binası, İstanbul`da Bebek`teki Sirel Evi ve Ortaköy`deki bir apartman gibi Türkiye`deki başka uygulamaları dışında ``Leben und Bauen`` (1950; ``Yaşamak ve Yapı Yapmak``) ve ``Brücken`` (F. Leonhardt ile, 1951) adlı iki kitabı yayımlanmıştır.