Сергей Соловьев родился в городе Кемь Карело-Финской ССР в семье военного. Его отец — Соловьев Александр Дмитриевич (1905—1956) был начальником отдела «Смерш» Карельского фронта. Сергей Соловьев в 1960-1962 годах работал рабочим на ленинградском телевидении. Окончил режиссерский факультет ВГИКа (мастерская М. Ромма и А. Столпера). В 1969 году начал работать на «Мосфильме», дебютировав как режиссер в том же году двумя новеллами по рассказам Чехова в киноальманахе «Семейное счастье». Член жюри Венецианского кинофестиваля в 1981 и 1987 годах. Фильм «Асса» стал одним из основных событий в культурной жизни СССР времен Перестройки, и началом трилогии, продолженной фильмами «Черная роза — эмблема печали, красная роза — эмблема любви» и «Дом под звездным небом». Был женат на Екатерине Васильевой, Марианне Кушнеровой, Татьяне Друбич. Сергей Соловьев преподает во ВГИКе на режиссерском факультете. Дети: актер Соловьев Дмитрий Сергеевич, сын Соловьева от Марианны Кушнеровой, снялся в главной роли в фильме отца «Нежный возраст»; актриса и композитор Соловьева Анна Сергеевна, дочь от Татьяны Друбич, в 2006 году окончила высшую школу театра и исполнительского искусства в Мюнхене факультет по классу фортепиано. Выступает с концертами, сотрудничает с оркестром «Зальцбургер Моцартеум», оркестром «Виртуозы Москвы», Крымским Симфоническим оркестром, Камерным оркестром KREMLIN.
