Սերգեյ Փարաջանովը ծնվել է 1924 թվականին Թիֆլիս քաղաքում հնավաճառի ընտանիքում։
1942 թվականին Սերգեյ Փարաջանովը ավարտելով միջնակարգ դպրոցը՝ ստանում է ավարտական վկայական և ընդունվում Թիֆլիսի երկաթուղային տրանսպորտի ինժեներական ինստիտուտի շինարարական ֆակուլտետ։ Մեկ տարի անց Փարաջանովը հասկացավ, որ արվեստն ավելի շատ է սիրում, հեռացավ ինստիտուտից և ընդունվեց միանգամից 2 բուհ՝ Թբիլիսիի կոնսերվատորիայի վոկալի բաժինը և Օպերային թատրոնին կից գործող պարային ուսումնարանը։
1959 թվականին Փարաջանովը Կիևում նկարահանեց «Առաջին տղա», իսկ 1961 թվականին՝ «Ուկրաինական ռապսոդիա» ֆիլմերը։ Նրա երրորդ ֆիլմը՝ «Ծաղիկ քարի վրա»-ն, էկրան բարձրացավ 1962 թվականին։ Այն մեծ բողոքներ առաջացրեց ուկրաինական կինեմատոգրաֆի շրջանակներում, որի արդյունքում ֆիլմի վարձույթը սահմանափակ էր․ բազմացվեց միայն 158 օրինակ ֆիլմից, սակայն այն դիտեց 5 միլիոն հանդիսատես։ Տաս տարվա ընթացքում Փարաջանովը նկարահանեց ընդամենը 4 ֆիլմ, որոնք ռեժիսորին հաջողություն չբերեցին։
1964 թվականին Փարաջանովն Ալեքսանդր Դովժենկոյի անվան կինոստուդիայում նկարահանեց «Մոռացված նախնիների ստվերները» ֆիլմը, որը դարձավ 1960-ական թվականների խորհրդային կինոյի ամենավառ իրադարձություններից մեկը և իր տեղը զբաղեցրեց այնպիսի հայտնի ֆիլմերի կողքին, ինչպիսիք են Միխայիլ Կալատոզովի «Թռչում են կռունկները», Գրիգորի Չուխրայի «Բալլադ զինվորի մասին» և Անդրեյ Տարկովսկու «Իվանի մանկությունը»։ 1966 թվականին Կիևի Համամիութենական կինոփառատոնում ֆիլմն արժանացավ մրցանակի։ Սակայն արևմուտքում (այնտեղ ֆիլմը ցուցադրվում էր «Հրեղեն ձիերը» անվամբ) ֆիլմի նկատմամբ հետաքրքրությունն անհամեմատ մեծ էր, քան հայրենիքում։ 1965 թվականին ֆիլմը մրցանակներ ստացավ նաև Բրիտանական ակադեմիայից, Հռոմի և Մար դել Պլատայի փառատոներից։ 2 տարվա ընթացքում ֆիլմը ստացավ միջազգային փառատոների 28 մրցանակ, պարգև և դիպլոմ՝ դառնալով խորհրդային ամենահայտնի ֆիլմերից մեկը:
1966 թվականին Փարաջանովն իր սցենարի հիման վրա սկսեց նկարահանել «Կիևի որմնանկարներ» ֆիլմը, որը նվիրված էրՀայրենական Մեծ պատերազմի իրադարձություններին։ Ֆիլմի առաջին փորձերից հետո պաշտոնյաները ռեժիսորին մեղադրեցին պատերազմի իրադարձություններին ցնորական և առեղծվածային-սուբյեկտիվ վերաբերվելու մեջ և արգելեցին հետագա նկարահանումները։ Հասկանալով, որ Կիևում նրան այլևս չեն թողնի աշխատել՝ նա տեղափոխվեց Երևան՝Հայֆիլմ, որտեղ նկարահանեց «Հակոբ Հովնաթանյան» ֆիլմը, իսկ 1968 թվականին սկսեց «Նռան գույնը» («Սայաթ-Նովա») գեղարվեստական ֆիլմի նկարահանումները:
Պետկինոյի ղեկավարները թերահավատորեն ընդունեցին ֆիլմը և չհասկացան ռեժիսորի նորարական գաղափարները, այդ իսկ պատճառով ֆիլմը վարձույթի դուրս եկավ միայն 4 տարի անց՝ 1973 թվականին։ Այդ ժամանակ Փարաջանովը հրաժարվեց մոնտաժել ֆիլմը, և դա նրա փոխարեն կատարեց ռեժիսոր Սերգեյ Յուտկևիչը։ Այդ պատճառով գոյություն ունի ֆիլմի 2 տարբերակ՝ հեղինակային, որը գրեթե ոչ ոք չի տեսել և որը գտնվում է Հայֆիլմի արխիվում և Յուտկևիչի ֆիլմը, որը դուրս եկավ վարձույթի։ Սակայն այս տարբերակն էլ պաշտոնյաները վախենում էին տարածել լայնորեն և բազմացրին միայն 143 օրինակ ֆիլմից, որը դիտեց կես միլիոնից ավել հանդիսատես։ Ֆիլմը վարձույթում մնաց մի քանի ամիս, որից հետո հանվեց, քանի որ 1973 թվականին Փարաջանովին ձերբակալեցին՝ հոմոսեքսուալության մեղադրանքով։
1989 թվականի մայիսին Թբիլիսիում մահացավ Փարաջանովի քույրը՝ Աննան, իսկ մի քանի ամիս անց բժիշկները ռեժիսորի մոտ ախտորոշեցին թոքի քաղցկեղ։ Հոկտեմբերին նրան տեղափոխեցին Մոսկվա և պառկեցրին Պիրոգովկա հիվանդանոցում։ Վիրահատեցին, հեռացրին թոքը, սակայն առողջական վիճակը չբարելավվեց։ Ընկերները խորհուրդ տվեցին բուժվել Փարիզի հիվանդանոցներից մեկում, որտեղ 3 տարի առաջ բուժվել էր Սերգեյի գործընկերը՝ Անդրեյ Տարկովսկին։
1990 թվականի հուլիսի 17-ին Փարաջանովը վերադարձավ Երևան և երեք օր անց մահացավ։ Հուլիսի 25-ին ռեժիսորին թաղեցին Պանթեոնում:
Փարաջանովից շատերն են վիրավորվել իրենց կյանքի ընթացքում։ Նրա գործընկերներից մեկը այն հարցին, թե ինչ է չարը, պատասխանեց՝ Փարաջանովը։ Սերգեյը նույնիսկ քրոջն այդպես էլ չներեց այն, որ հակառակվեց ծնողներին և ամուսնացավ վարսահարդարի հետ։ Փեսայի թաղմանը նա հանգուցյալին գրիմավորել է կայսր Ֆերդինանդի նման, ոլորել բեղերը, այտերը կարմրացրել, մի ձեռքում վառվող մոմ է դրել, մյուսին՝ նուռ։ Քրոջը հագցրել է գորգից կարած ծաղիկներով շոր, գլխին բարձ դրեց և այդ տեսքով նստեցրեց դագաղի մոտ։ Հյուրերը, տեսնելով այդ ամենը, սարսափած էին և ամբողջ երեկոյի ընթացքում չմոտեցան ուտելիքին։
