Народився 6 травня 1969 року у місті Красногорівка Донецької області.
1992 року закінчив філософський факультет Київського державного університету ім.Т.Шевченка (кваліфікація - викладач суспільно-політичних наук).
1986-1987 рр. - монтер вузла зв'язку Генічеська Херсонської області.
1994-1996 р.р. - Головний консультант інформаційно-аналітичної служби Адміністрації Президента України (Леоніда Кучми).
1996-1997 рр. – виконавчий директор, керівник інформаційно-аналітичної служби всеукраїнського благодійного фонду «Наше майбутнє».
1997-1999 р.р. - експерт служби прем'єр-міністра України, помічник прем'єр-міністра Валерія Пустовойтенка.
З 2000 року був членом Народно-демократичної партії, з 2002-го – заступником голови НДП Пустовойтенка з ідеологічної роботи. 2002-го балотувався у народні депутати України за №157 списку лояльного до президента Кучми блоку За єдину Україну!
З 2000 року – президент Центру соціальних досліджень Софія (Київ). Центр заснований у 1999 році, спеціалізується на дослідженні та проектуванні стратегій розвитку, політико-економічному аналізі діяльності корпоративних та державних структур, розробці та впровадженні політичних та соціальних технологій.
У березні 2010 року указом президента України Віктора Януковича призначено директором Національного інституту стратегічних досліджень. 25 січня 2014 року указом президента звільнено з цієї посади.
У лютому 2014 року по вересень 2019 р. Єрмолаєв очолював Інститут стратегічних досліджень "Нова Україна". Ініціатором створення та спонсором інституту є екс-глава Адміністрації президента України Сергій Льовочкін.
Співзасновник експертного семінару Український клуб.
З жовтня 2019 – керівник у Strategic Group Sofia.
Єрмолаєв одружений, у нього є син та дочка.
10.04.2023