Сергей Донатович Довлатов родился 3 сентября 1941 года в Уфе, в семье театрального режиссера Доната Исааковича Мечика (1909-1995) и литературного корректора Норы Сергеевны Довлатовой (1908-1999).
С 1944 года жил в Ленинграде. В 1959 году поступил на филологический факультет Ленинградского университета (финский язык), который ему пришлось покинуть после двух с половиной лет обучения. С 1962 по 1965 год служил в армии, в системе охраны исправительно-трудовых лагерей на севере Коми АССР. После демобилизации Довлатов поступил на факультет журналистики, работал журналистом в заводской многотиражке, начал писать рассказы.
Входил в ленинградскую группу писателей "Горожане" вместе с В.Марамзиным, И.Ефимовым, Б.Вахтиным и др. Одно время работал секретарем у В.Пановой. В 1972-1976 гг. жил в Таллинне, работал корреспондентом таллинской газеты "Советская Эстония", экскурсоводом в Пушкинском заповеднике под Псковом (Михайловское).
В 1976 г. вернулся в Ленинград. Работал в журнале "Костер". Писал прозу, но из многочисленных попыток напечататься в советских журналах ничего не вышло. Набор его первой книги был уничтожен по распоряжению КГБ.
С конца 60-х Довлатов публикуется в самиздате, а в 1976 году некоторые его рассказы были опубликованы на Западе в журналах "Континент", "Время и мы", за что был исключен из Союза журналистов СССР.
В 1978 году из-за преследования властей Довлатов эмигрировал в Вену, а затем переселился в Нью-Йорк, где издавал "лихую" либеральную эмигрантскую газету "Новый американец". Одна за другой выходят книги его прозы - "Невидимая книга" (1978), "Соло на ундервуде" (1980), повести "Компромисс" (1981), "Зона" (1982), "Заповедник" (1983), "Наши" (1983) и др. К середине 80-х годов добился большого читательского успеха, печатался в престижном журнале "New-Yorker". За двенадцать лет жизни в эмиграции издал двенадцать книг, которые выходили в США и Европе.
В СССР писателя знали по самиздату и авторской передаче на радио "Свобода". Умер 24 августа 1990 года в Нью-Йорке от сердечной недостаточности.
Похоронен на кладбище "Маунт Хеброн".