Pave Frans utnevnte den 15. februar 2021 fader Bonnemain til biskop av Chur. Paven utnevnte Joseph Bonnemain etter at domkapittelet i Chur i november 2020 hadde avstått fra sin rett til å velge biskop. Blant de tre kandidater som stod til utvalg skal ifølge mediene også Bonnemains navn ha stått. Utnevnten fant sted etter når to års sedisvakans etter biskop Vitus Huonder. I denne perioden forvaltet Pierre Bürcher, den emeriterte biskop av Reykjavík, bispedømmet som apostolisk administrator.