Сергей Игнатьев родился 10 января 1948 года в городе Санкт-Петербург. В 1967 году окончил Ленинградский энергетический техникум. Далее, проходил срочную службу в Вооруженных Силах. После возвращения из армии в 1969 начал трудовую деятельность техником-наладчиком треста «Гидроэлектромонтаж».
Окончив экономический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова продолжил учебу в аспирантуре экономического факультета МГУ, став Кандидатом экономических наук, доцентом.
С 1978 году на протяжении десяти лет Игнатьев работал ассистентом, старшим преподавателем Санкт-Петербургского государственного торгово-экономического университета. Позднее, занял пост старшего преподавателя, доцента Санкт-Петербургского государственного экономического университета.
В 1991 году становится заместителем министра экономики и финансов Российской Федерации, входил в «команду» Егора Гайдара. Через год занял должность заместителя министра финансов Российской Федерации, а в 1992 году уже стал заместителем председателя Банка России. В 1993 году в течении трех лет являлся заместителем министра экономики Российской Федерации.
В 1996 году Сергей Михайлович занял пост помощника Президента Российской Федерации по экономическим вопросам. Далее, становится первым заместителем министра финансов Российской Федерации. С 20 марта 2002 года назначен председателем Банка России.
Одновременно с этим является председателем Наблюдательного совета Сбербанка России. С середине ноября 2005 года утвержден председателем Банка России на второй срок. Через четыре года, утвержден председателем Банка России на третий срок. В конце июня 2013 года покинул пост председателя Банка России, уступив место Эльвире Набиуллиной и назначен советником председателя Банка России.
В октябре того же года вошел в состав Совета директоров Банка России. В августе 2016 года вошел в Наблюдательный совет Национальной перестраховочной компании. Является автором более 20 научных статей.
Сергей Игнатьев 24 мая 2019 года переизбран на пост председателя Наблюдательного совета Сбербанка, по итогам заседания, прошедшего на годовом собрании акционеров.