Во время учёбы в элитной 175 школе г. Москвы Сергей был участником тайной антисоветской организации «Четвёртый рейх». 18 декабря 1943 года вместе с другими членами организации был выслан из Москвы сроком на 1 год. Закончил МГИМО (1952) и аспирантуру (1956). Член КПСС с 1953 года. Научный сотрудник Института мировой экономики и международных отношений РАН. Автор десятка работ, признанный специалист по Латинской Америке. Был научным редактором журнала «Мировая экономика и международные отношения» (1957—1960), в 1970—1990 годах возглавлял ежемесячный журнал «Латинская Америка».
C 1990 года жил в США, сотрудничал с рядом американских университетов, работал в американских научных архивах. Сотрудничал с такими американскими историками и политологами как Уильям Таубман, Джон Ли Андерсон, Джорджи Энн Гейер, Ирвинг Луис Горовиц.
Умер в Москве 6 марта 2010 года от рака крови. Похоронен на Новодевичьем кладбище.
Младший сын советского государственного и политического детятеля Анастаса Ивановича Микояна и племянник советского авиаконструктора Артёма Ивановича Микояна. Мать — Ашхен Лазаревна.
Был женат на Алле Алексеевне Кузнецовой (1928—1957), дочери первого секретаря Ленинградского обкома ВКП(б) Алексея Кузнецова, расстрелянного в 1950 году по «ленинградскому делу». Алла Кузнецова родила Серго троих детей, умерла в возрасте 28 лет от белокровия. Впоследствии женился повторно. Со второй женой, Татьяной Николаевной Микоян в 1976 г. у них родился младший сын Сергей.