Родился 23 октября 1980 г. в Москве. Отец - Сергей Борисович Иванов - офицер Первого главного управления (внешняя разведка) КГБ СССР, затем заместитель директора ФСБ России, секретарь Совета безопасности РФ (1999-2001), министр обороны РФ (2001-2007), заместитель председателя Правительства РФ (2005-2007; 2008-2011), руководитель Администрации президента РФ (2011-2016).
В 2002 г. Сергей Иванов-младший окончил факультет международных экономических отношений Московского государственного института международных отношений (МГИМО) Министерства иностранных дел (МИД) РФ по специальности "Финансы и кредит".
Кандидат экономических наук. Диссертацию на тему "Финансовые инновации в сфере реализации банковских продуктов предприятиям топливно-энергетического комплекса" защитил в 2011 г. в Российском экономическом университет им. Г.В. Плеханова.
В 2002-2003 гг. был экспертом, ведущим специалистом в департаменте привлечения инвестиций ФГУП "Государственная инвестиционная корпорация".
В 2003-2005 гг. - работал в "Газпроме" главным экспертом управления по международным проектам, в 2004-2005 гг. совмещал этот пост с должностью помощника председателя правления Газпромбанка Андрея Акимова.
В январе 2005 г. был назначен вице-президентом Газпромбанка, курировал вопросы стандартизации международной деятельности. В 2008-2009 гг. был членом правления, первым вице-президентом этой кредитной организации. В 2009-2011 г. - заместитель председателя правления Газпромбанка. 5 апреля 2011 г. был назначен председателем правления страховой компании "Согаз".
24 марта 2016 г. назначен старшим вице-президентом Сбербанка России, руководил блоком "управление благосостоянием", был председателем совета директоров неправительственного пенсионного фонда "Сбербанка".
6 марта 2017 г. директивой правительства РФ назначен президентом алмазодобывающей компании "Алроса", 14 марта 2017 г. избран решением наблюдательного совета. Сменил на посту Андрея Жаркова. 11 января 2018 г., после переименования должности, - генеральный директор - председатель правления "Алросы". 17 мая 2023 г. на этот посту Сергея Иванова сменил Павел Маринычев.