Народився 5 вересня 1964, Барановичі, Берестейська область, Білорусь, де провів дитинство та ранні роки. Пізніше його родина переїхала жити в Україну й середню школу він закінчив вже в Києві.
У 1981—1987 роках навчався у Київській політехниці на факультеті систем керування з фаху «Прикладна математика».
Після закінчення КПІ, у період 1987—1991 років працював науковим співробітником в Інституті кібернетики АН УРСР та перекладачем з японської.
1991 переїхав жити та працювати в Російську Федерацію. У 1991—1997 роках навчався у ВДІК на відділенні режисури ігрового кіно (майстерня Нани Джорджадзе), який закінчив із відзнакою. У 2000 році працював на Санкт-Петербурзький студії документальних фільмів.
У 2001 році режисер разом із родиною переїхав жити в Німеччину, де відтоді мешкає та працює.
У 2013—2014 роках під час Євромайдану підтримував протестувальників і задокументував Революцію гідності у своєму фільмі «Майдан».
Має громадянство України. Свої фільми знімає переважно російською мовою.
У 2010 році режисер в одному з інтерв'ю російським ЗМІ самоідентифікував себе як «російський документаліст». Хоча у 2015 в інтерв'ю українським ЗМІ заявляв, що питання того, чи є він білорусом, українцем чи росіянином, не є для нього суттєвим, і якби хтось назвав його, наприклад, українцем, то він би не заперечував.
18 березня 2022 року рішенням Правління і Наглядової ради Української кіноакадемії виключений зі складу Української кіноакадемії з проханням до світової спільноти «не позиціонувати Сергія Лозницю як представника української культурної сфери» та не згадувати його як «українського режисера».
«Я був і залишаюся українським кінорежисером», – написав у відповідь Сергій Лозниця у своєму відкритому листі.
Почав свою творчість як російський документаліст та створив три повнометражні та дев'ять короткометражних документальних фільмів. Згодом почав також знімати повнометражні художні фільми, зокрема «Щастя моє» (2010), «У тумані» (2012) тощо. Фільми режисера неодноразово змагалися в основному конкурсі на Каннському кінофестивалі.
2011 року ретроспектива робіт режисера була показана на Міжнародному кінофестивалі документальних стрічок у Салоніках.
Режисер2010 — Щастя моє 2012 — У тумані 2017 — Лагідна 2018 — Донбас.
Документальні короткометражні«Сьогодні ми побудуємо будинок»; «Життя, осінь»; «Залізнична станція»; «Портрет»; «Фабрика»; «Артіль»; «Чудо Святого Антонія»; «Лист»; «Відбиття»; «Старе єврейське кладовище».
Документальні повнометражні«Поселення»; «Пейзаж»; «Блокада»; «Вистава»; «Північне світло»; «Майдан»; «Подія»; «Аустерліц»; «День Перемоги»; «Процес».
2010 - Щастя моє;2012 - У тумані;2017 - Лагідна; 2018 - Донбас.
2001 — Міжнародний кінофестиваль у Каннах — Перший приз у конкурсі «Cinéfondation» («Портрет»).2006 — кінопремія «Ніка» за найкращий неігровий фільм («Блокада»).2007 — номінації на премію «Оскар» за найкращий оригінальний сценарій (англ. Best Original Screenplay) та найкращий фільм іноземною мовою («Лабіринт Фавна»).2010 — гран-прі 40-го Київського міжнародного кінофестивалю «Молодість» за повнометражну стрічку «Щастя моє».2010 — на Єреванському міжнародному кінофестивалі «Золотий абрикос» фільм режисера «Щастя моє» отримав другий приз фестивалю в номінації «найкращий ігровий фільм».2015 — гран-прі 9-го міжнародного фестивалю фільмів про права людини в Нюрнберзі (Німеччина) за документальний фільм «Майдан».2017 — премія «Золота дзиґа» найкращому режисерові Української кіноакадемії.2018 — премія за найкращу режисуру на конкурсі 71-ого кінофестивалю в Каннах «Особливий погляд».2018 — премія «Дракон драконів» за творчий доробок на 58-му Краківському кінофестивалі.2018 — гран-прі 15-го міжнародного Фестивалю європейського кіно в Севільї за фільм «Донбас».2018 — Золотий павич за найкращий фільм 49-го Індійського міжнародного кінофестивалю в Гоа за «Донбас».2018 — «Срібна піраміда» — спеціальний приз журі найкращому режисерові на 40-му Каїрському міжнародному кінофестивалі. за фільм «Донбас».2019 — Державна премія України імені Олександра Довженка 2019 року — за створення ігрового, повнометражного фільму «Донбас» (2018 рік).
23.03.2023