Родился 11 апреля 1968 в Каратау, Казахстан. Окончил среднюю школу с золотой медалью. Окончил лечебный факультет АГМИ в 1990 по специальности врач-терапевт. Прошел ординатуру по специальности врач-психиатр, владеет гипнозом. Жил в Алма-Ате (Алматы) до конца 1996, потом в Москве. Работал врачом- психиатром в городском психодиспансере Алматы год, затем сотрудником журнала «Миры», с 1992 заместителем главного редактора, с 1995 профессиональный писатель.
Сергей Лукьяненко с женой – Соней, со старшим сыном – Даниилом и с младшим сыном – Артемием.
Писатель постоянно проживает в Москве с 1997 года. Воспитывает сыновей Артемия и Даниила. Держит домашних животных (йоркширского терьера Бусю и ее потомство), коллекционирует мышей, увлекается кулинарией и курит любимую трубку (с весны 2006 курить бросил).
В 1999 году Сергей Лукьяненко стал самым молодым на нынешний день лауреатом «Аэлиты» старейшей отечественной премии, присуждаемой за общий вклад в развитие фантастики.
Известность писателю принесли повести: «Рыцари сорока островов» и «Атомный сон»