Сергей Довлатов родился 3 сентября 1941 года в Уфе, в семье театрального режиссёра, еврея по происхождению Доната Исааковича Мечика (1909—1995) и литературного корректора Норы Сергеевны Довлатовой (1908—1999), армянки по происхождению. В столицу БАССР его родители были эвакуированы с началом войны и жили три года в доме сотрудников НКВД, расположенном по адресу ул.Гоголя, 56.
С 1944 года жил в Ленинграде. В 1959 году поступил на отделение финского языка филологического факультета Ленинградского государственного университета и учился там два с половиной года. Общался с ленинградскими поэтами Евгением Рейном, Анатолием Найманом, Иосифом Бродским и писателем Сергеем Вольфом («Невидимая книга»), художником Александром Неждановым. Из университета был исключён за неуспеваемость.
Затем три года армейской службы во внутренних войсках, охрана исправительных колоний в Республике Коми (посёлок Чиньяворык). По воспоминаниям Бродского, Довлатов вернулся из армии «как Толстой из Крыма, со свитком рассказов и некоторой ошеломлённостью во взгляде».
Довлатов поступил на факультет журналистики ЛГУ, работал в студенческой многотиражке Ленинградского кораблестроительного института «За кадры верфям», писал рассказы.
Был приглашён в группу «Горожане», основанную Марамзиным, Ефимовым, Вахтиным и Губиным. Работал литературным секретарём Веры Пановой.
С сентября 1972 до марта 1975 года жил в Эстонии. Для получения таллинской прописки около двух месяцев работал кочегаром в котельной, одновременно являясь внештатным корреспондентом газеты «Советская Эстония». Позже был принят на работу в выпускавшуюся Эстонским морским пароходством еженедельную газету «Моряк Эстонии», занимая должность ответственного секретаря. Являлся внештатным сотрудником городской газеты «Вечерний Таллин». Летом 1972 года принят на работу в отдел информации газеты «Советская Эстония». В своих рассказах, вошедших в книгу «Компромисс», Довлатов описывает истории из своей журналистской практики в качестве корреспондента «Советской Эстонии», а также рассказывает о работе редакции и жизни своих коллег-журналистов. Набор его первой книги «Пять углов» в издательстве «Ээсти Раамат» был уничтожен по указанию КГБ Эстонской ССР.
Работал экскурсоводом в Пушкинском заповеднике под Псковом (Михайловское).
В 1975 году вернулся в Ленинград. Работал в журнале «Костёр».
Писал прозу. Журналы отвергали его произведения. Рассказ на производственную тему «Интервью» был опубликован в 1974 году в журнале «Юность».
Довлатов публиковался в самиздате, а также в эмигрантских журналах «Континент», «Время и мы». В 1976 г. был исключен из Союза журналистов СССР.
В 1978 году из-за преследования властей Довлатов эмигрировал из СССР, поселился в Нью-Йорке, где стал главным редактором еженедельной газеты «Новый американец». Членами его редколлегии были Борис Меттер, Александр Генис, Пётр Вайль, балетный и театральный фотограф Нина Аловерт, поэт и эссеист Григорий Рыскин и другие. Газета быстро завоевала популярность в эмигрантской среде. Одна за другой выходили книги его прозы. К середине 1980-х годов добился большого читательского успеха, печатался в престижных журналах «Партизан Ревью» и «The New Yorker».
За двенадцать лет эмиграции издал двенадцать книг в США и Европе. В СССР писателя знали по самиздату и авторской передаче на Радио «Свобода».
Ни одного текста, опубликованного в СССР до 1978 года, Довлатов перепечатывать ни при каких обстоятельствах не позволял. Список книг, вышедших при его прямом или косвенном участии:
В 2001 году издательство «Захаров» выпустило книгу «Сергей Довлатов — Игорь Ефимов. Эпистолярный роман» . Книга охватывает переписку между Довлатовым и Ефимовым с 1979 по 1989 год. Несколько издательств, к которым Ефимов обращался с предложением выпустить книгу, отказались это делать из-за соображений авторского права. Довлатов при жизни выступал против публикации своих писем, о чём упоминает в одном из писем Ефимову. Семья Довлатова, в первую очередь вдова писателя Елена Довлатова, являющаяся владельцем авторских прав на всё написанное Довлатовым, в соответствии с его завещанием тоже возражала против публикации писем . Издательство Захарова решило публиковать переписку, аргументируя это тем, что ответственность издательства перед читателями больше, чем его ответственность перед семьёй Довлатова. Однако Елене Довлатовой вместе с дочерью Катериной удалось в российском суде доказать свои права на переписку и добиться запрета на публикацию книги спустя год после продажи всего тиража в 15 тысяч экземпляров. Суд отказал Елене Довлатовой в её требовании уничтожить все выпущенные экземпляры книги.