Родился в городе Каратау. Окончил Алма-Атинский государственный медицинский институт по специальности врач-психиатр.

Литературное творчество начал примерно в 1986 (часть ранних работ так и не была опубликована). Первый фантастический рассказ «Нарушение» был опубликован в журнале «Заря» (Алма-Ата, 1987). Затем, в 1988 году, рассказ «За лесом, где подлый враг» издаётся в журнале «Уральский следопыт», благодаря чему впоследствии публикуется в Индии (в детском журнале «Junior Quest», Индия/АПH, номер 10), а затем в США, а сам автор получает возможность отправиться на семинар писателей-фантастов «Дубулты-89», фестивали «Аэлита-89» и «Hовокон-89», где знакомится со своим будущим соавтором Владимиром Васильевым и многими другими писателями-фантастами.

В этом же году он начинает работу над своим первым романом «Рыцари Сорока Островов». Предыдущий роман «Приключения Стора» (в отличие от одноимённого цикла пародий) так и остается неопубликованным. Полностью роман закончен к 1990 году. К этому моменту автор является обладателем более десятка публикаций рассказов в журналах и сборниках, а также двух повестей, «Тринадцатый город» и «Пристань жёлтых кораблей», опубликованных в издательствах «Молодая гвардия» и «Уральский следопыт». Эти повести были переизданы только в 2006 году в издательстве «АСТ» в сборнике «Пристань жёлтых кораблей».

В феврале 1990 года знакомится со своей будущей женой Соней, и уже в сентябре того же года они празднуют свадьбу.

В период с 1990 по 1992 успевает написать три новых романа в цикле «Лорд с планеты Земля»: «Принцесса стоит смерти», «Планета, которой нет» и «Стеклянное море», а также приступает к повести «Мальчик и тьма». В этот же период он пишет такие значимые произведения, как повесть «Атомный сон», рассказы «Л — значит люди», «Дорога на Веллесберг» и «Мой папа — антибиотик». Автор часто посещает конвенты, становится участником семинаров «Ялта-90», «Ялта-91», «Аэлита-92», «Аэлита-93», «Тиpасполь-93», «Сибкон-93» и «Интеpпpесскон-93».

В 1992 покупает себе пишущую машинку «Brother» и в течение недели пишет подряд три рассказа — «Фугу в мундире», «Слуга» и «Поезд в тёплый край». Через год они публикуются в журнале «Фантакрим-МЕГА», а впоследствии первые два получают престижные авторские премии «Интерпресскон» (1995, 1996).

В конце 1992 года в петербургском издательстве «Terra Fantastic» выходит роман «Рыцари Сорока Островов» одновременно с первым авторским сборником, включающим в себя повести «Атомный сон» (авт. 1990) и «Восьмой цвет радуги» (авт. 1989). В следующем году на семинаре «Интерпресскон-93» знакомится с писателем-фантастом Юлием Буркиным и дарит ему первое издание своего романа.

В апреле 1993 года он получает свою первую авторскую премию «Старт» за лучший дебютный сборник «Атомный сон». После окончания института в 1992, в течение одного года по ординатуре работает врачом-психиатром, после чего становится заместителем главного редактора журнала фантастики «Миры» при газете «Казахстанская правда», где в частности публикует свои рассказы «Почти весна» и «Фугу в мундире». Также ведёт отдел фантастики журнала «Заря» и состоит в редакции газеты «Мальвина».

Весной 1993 года Юлий Буркин приезжает в Алма-Ату и устраивается работать в газету «Казахстанская правда». Встретившись с Сергеем, он предлагает ему написать в соавторстве повесть. Сергей соглашается, и уже через месяц готовая повесть получает название «Сегодня, мама!». Это помогает Сергею выйти из писательского кризиса и закончить повесть «Мальчик и тьма», поэтому он предлагает в соавторстве написать еще одну повесть. Юлий соглашается, и повесть «Остров Русь» также оказывается готова чуть менее чем за месяц. Однако, к этому времени Юлий вынужден уехать в Томск, и поэтому третью повесть «Царь, царевич, король, королевич», авторы вынуждены писать по отдельности. Тем не менее, к 1994 году трилогия оказывается закончена, и часть романа публикуется в газете «Вечерний Новосибирск» и получает поощрительную премию на фестивале «Белое Пятно-94».

В 1994 году выходит второй авторский сборник, включающий в себя весь цикл «Лорд с планеты Земля» и ряд рассказов. В конце 1994 года автор покупает компьютер, и после непродолжительного писательского кризиса, связанного с увлечением компьютерными играми, пишет роман, взяв за основу названия рас и планет игры «Master of Orion». Первая часть дилогии «Линия грёз» оказывается закончена к апрелю, а вторая «Императоры иллюзий» — к сентябрю 1995 года.

К тому моменту он успевает побывать на бесчисленном количестве конвентов, таких как «Интеpпpесскон-94», «Интеpпpесскон-95», «Белое Пятно-94», «Фанкон-95» и «Сибкон-95». В марте 1995 года на фестивале фантастики в Красноярске он получает жанровую премию «Странника» «Меч Руматы» за роман «Рыцари Сорока Островов». В мае же он получает премию «Интерпресскон-95» за рассказ «Фугу в мундире». С июня 1995 года автор получает возможность общаться в компьютерной сети Фидонет, где и публикует, в частности ряд произведений, которые впоследствии издаются в сборниках, такие как «Восточная баллада о доблестном менте» и «Дюралевое небо».

Сразу же после окончания работы над дилогией, в октябре 1995 года, он начинает работу над романом «Осенние визиты». Одновременно с этим, он пишет повесть «Неделя неудач», для будущего сборника по мотивам произведений Стругацких.

К марту 1996, закончив работу над романом в соответствии с договором издательства «Локид», он начинает писать два новых романа, «Звёзды — холодные игрушки» а затем и «Лабиринт отражений». К этому времени, несмотря на задержку, выходят романы «Линия грёз» и «Императоры иллюзий», трилогия «Лорд с планеты земля», а также сборник ранней фантастики «Отложенное возмездие». После этого, выходит сборник «Время учеников», в который вошла под названием «Временная суета» повесть «Неделя неудач».

К осени 1996 года, автор заканчивает работу над «Лабиринтом отражений» и навсегда покидает Алма-Ату, переехав на постоянное жительство в Москву. Основным аргументом становится близость к издательствам и слишком большие денежные затраты на многочисленные поездки в Россию. К концу этого года он заканчивает работу над романом «Звёзды — холодные игрушки», и сразу после переезда в Москву, совместно с Ником Перумовым, начинает работу над задуманным еще во время общения в Фидо, романом под начальным названием «Мгновенья дня, мгновенья ночи».

В 1997 году он заключает контракт с издательствами АСТ и Terra Fantastica на публикацию двух своих новых книг в книжной серии Звездный Лабиринт. В июне в этой серии выходит «Лабиринт отражений», а в июле — «Звёзды — холодные игрушки». Тем временем, в издательстве «Эксмо» выходит совместный роман соавторов, получивший название «Не время для драконов». В августе 1997 года он начинает работу над новым романом «Холодные берега», полностью закончив его к ноябрю этого же года.

Лауреат премий «Аэлита» (1999), «Звёздный мост» (1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004), Платиновый Тарлан (2005).

Жена

Соня Лукьяненко — жена Сергея Лукьяненко популярного писателя-фантаста. Соня Лукьяненко родилась в Алма-Ате, закончила психологический факультет Казахского государственного университета по специальности «детский психолог, преподаватель психологии», работала по специальности больше 10 лет, до декабря 2003 года. Преподавала психологию в Казахском университете, затем в Российском государственном гуманитарном университете на факультете психологии имени Выготского. Защитила кандидатскую диссертацию.
Экранизация произведений

В 2004 году по роману «Ночной Дозор» был выпущен одноимённый фильм.

В 2006 было выпущено продолжение фильма Ночной Дозор — Дневной Дозор.

16 марта 2006 года начался прокат картины «Азирис Нуна», снятого режиссёром Олегом Компасовым по книге «Сегодня, мама!».

Были куплены права на фильм «Глубина» (рабочее название) по мотивам романа «Лабиринт отражений». Режиссёром планировал стать Михаил Хлебородов, но съемки так и не начались.

На территории Украины планируется съёмка фильма по роману Рыцари сорока островов. Сценаристы — Марина и Сергей Дяченко.
Лукьяненко в Живом Журнале.

Долгое время Лукьяненко вёл блог doctor_livsy, ставший одним из самых популярных рускоязычных блогов. Однако 11 июля 2008 он опубликовал эмоциональный пост «Про чудесную страну Америку», призывающий к запрету вывоза российских детей за границу с целью усыновления . Пост вызвало резкую критику многих посетителей ЖЖ, на него была написана пародия . В тот же день Лукьяненко объявил о закрытии журнала doctor_livsy, после чего создал журнал dr_piliulkin.