Сергей Кузнецов родился в Москве в семье известного химика Юрия Кузнецова и преподавателя французского языка и литературы Галины Кузнецовой.
В 1990-е гг. Сергей Кузнецов занимался филологической работой: писал монографию о поэтике Иосифа Бродского, изучал творчество Томаса Пинчона, переводил Стивена Кинга и Сьюзен Зонтаг, публиковался в толстых журналах. С 1996 года писал о кино и литературе для многочисленных бумажных и сетевых СМИ.
Литературным дебютом Сергея Кузнецова стала детективная трилогия «Девяностые: сказка». Первый крупный успех — опубликованный в 2004 году совместно с Линор Горалик футурологический роман «Нет», который был выдвинут на соискание премии «Национальный бестселлер».
В дальнейшем работы Сергея Кузнецова тоже получали благожелательные отзывы критиков и неоднократно номинировались на различные литературные премии. Так, книга «Живые и взрослые» получила премию «Итоги 2011» журнала «Мир фантастики» в номинации «Мистика и хоррор», а роман «Хоровод воды» вошел в шорт-лист премии «Большая книга». Критики описывали его как «глубоко традиционный и в то же время совершенно новаторский по форме».
Последний роман Сергея Кузнецова «Калейдоскоп. Расходные материалы» вышел в марте 2016 года. Он вошел в лонг-листы большинства литературных премий («Национальный бестселлер», «Русский Букер», «Большая Книга», «Ясная поляна»), а также в шорт-лист премии НОС и премии «Студенческий Букер-2016».
