Родился в актёрской семье.
После восьмого класса средней школы был отчислен из неё за плохое поведение. Учился в ростовских средних школах — сначала в школе № 20, потом в школе № 75, и в музыкальной школе имени Н. А. Римского-Корсакова. Участвовал в одном из школьных ансамблей, играл на гитаре и пел. Много читал. Первой заинтересовавшей его книгой стала «История Древней Греции». Потом последовали произведения Фенимора Купера, Александра Дюма, а в старших классах он зачитывался О. Генри, Ремарком и Хемингуэем.
Впервые поступил в Высшее театральное училище имени Б. В. Щукина в 1980 году, но вскоре был отчислен за «профнепригодность», так как стал сниматься в кино и почти забросил учёбу. Вернувшись в Ростов-на-Дону, играл в Ростовском театре юного зрителя. Спустя год, в 1982 году, восстановился в Щукинском училище уже на другом курсе (художественный руководитель курса — Марианна Рубеновна Тер-Захарова) и в 1986 году окончил его.
Во время проб к фильму «Гардемарины, вперёд!» (1987) был призван на военную службу в рядах Советской армии, и чтобы остаться на съёмках, был зачислен и служил в 11-м отдельном кавалерийском полку, в Алабино Московской области.
C 1990 года — генеральный директор TO «Шанс» киноконцерна «Мосфильм». В настоящее время является генеральным директором ООО «Прайм-тайм», ООО «Продюсерский центр Сергея Жигунова», ООО «Студия 7».
Приглашался в жюри КВН. В 2006 году в дуэте с Лаймой Вайкуле занял третье место в шоу «Две звезды» на «Первом канале».
Учредил Благотворительный фонд социальной реабилитации актёров кино России «Созвездие». В январе 2014 года фонд был исключён из Единого государственного реестра юридических лиц в связи с прекращением деятельности.
В детстве Сергей Жигунов мечтал стать мушкетёром, и воплощением этой мечты стала работа над многосерийным телевизионным фильмом «Три мушкетёра» (2013), ставшая его режиссёрским дебютом. Фильм является новой экранизацией романа «Три мушкетёра» Александра Дюма, премьера которой в России состоялась 3 января 2014 года на «Первом канале».