Сергей Васильевич — сын генерал-адъютанта, сенатора князя Василия Сергеевича Трубецкого и Софьи Андреевны Вейс, дочери простого виленского полицеймейстера, кроме Сергея, у них было еще четыре сына и шесть дочерей. Семья Трубецких была очень близка ко двору. Старший брат Сергея — Александр (1813—1889), штаб-ротмистр Кавалергадского полка, фаворит Императрицы Александры Фёдоровны, которого она нежно называла «Бархатом»; сестра — Мария (1819—1895), известная красавица, была фрейлиной двора.
Сергей с отрочества был записан в камер-пажи, на восемнадцатом году жизни 5 сентября 1833 года стал корнетом Кавалергардского полка, из которого за шалости переводился в другие. Первый проступок, совершенный им совместно с штаб-ротмистром Кротковым, так описан в штрафном журнале под датою 14 августа 1834 года :
За это 12 сентября 1834 года Трубецкой был отправлен в л-гв. Гродненский гусарский полк, откуда возвращен в кавалергарды 12 декабря того же года. Далее были другие шалости:
Подобные выходки сначала сходили Сергею Трубецкому без особых последствий, но через два года его так хорошо начатая карьера кончилась увольнением из кавалергардов, арестом, а затем выселкой из Петербурга на юг под наблюдение И. О. Витта, который определил его 27 октября 1835 года в Орденский кирасирский полк. Причиной были «шалости», одна из которых имела место быть в имении графини Ю. П. Самойловой Славянке. Дело было в следующем: на потеху кавалергардам Самойлова устроила состязание между своими крестьянками — какая первой вскарабкается на высокий шест, к верхушке которого привязали сарафан и повойник, той эти призы и достанутся. Вместе с Трубецким подверглись опале и другие офицеры, принимавшие участие в забаве — Н. Жевре, В. П. Кутузов, М. Б. Черкасский. Два года службы у Витта, немного остепенили Трубецкого. В 1836 году он был произведен в поручики, а 1837 году возвращен в Петербург и переведен корнетом в л-гв. Кирасирский ее величества полк.
В 1838 году на Сергея Трубецкого обрушилась новая беда, Император Николай I насильно обвенчал его со своей фавориткой фрейлиной Екатериной Петровной Мусиной-Пушкиной (1816—1897), с весьма ощутимым сроком беременности. Екатерина была известна в свете своей красотой и легкомыслием, С. Н. Карамзина называла её пошлой и глупой. История их женитьбы наделала много шума. Московский почт-директор А. Я. Булгаков писал:
Уже летом 1838 года, после рождения дочери Софии, супруги разъехались. Екатерина Петровна с дочерью навсегда уехала за границу. Дальнейшая судьба Сергея Трубецкого оказалась весьма драматичной, его постигла участь каждого из мужей фавориток императора, осмеливавшихся бунтовать против подсунутого им «бракованного товара».
В конце 1839 года Трубецкого перевели на Кавказ, где прикомандировали к Гребенскому казачьему полку. Известную роль в его высылке из столицы сыграло и то, что он входил в «кружок шестнадцати», хотя скорее слыл брётером, чем вольнодумцем. Вместе с Лермонтовым Трубецкой участвовал в сражении при Валерик 11 июля 1840 года (был ранен пулею в грудь). Но их имена были вычеркнуты царем из наградных списков. В феврале 1841 года Трубецкой приезжает в Петербург для прощания с умирающим отцом и лечения раны, не дождавшись разрешения на отпуск. Николай I лично налагает на него домашний арест. Во все время пребывания Лермонтова и его друзей по «кружку шестнадцати» в Петербурге Трубецкой безвыходно находился дома, «не смея ни под каким предлогом никуда отлучаться», а в апреле, следуя «высочайшему повелению» царя, еще больной, был отправлен назад на Кавказ. Здесь он поселился вместе с Лермонтовым и через месяц был его секундантом на дуэли с Мартыновым. Принимая на себя обязанности секунданта, Трубецкой заведомо рисковал, так как это могло закончиться для него крайне неблагоприятно. Впоследствии на следственном разбирательстве его участие было скрыто Глебовым и Васильчиковым.
18 марта 1843 года в чине штабс-капитана Сергей Трубецкой был уволен от службы за болезнью, «для определения к статским делам».
Последним злоключением Сергея Трубецкого стало похищение в 1851 году молоденькой жены коммерции советника Лавинии Александровны Жадимировской, ур. Бравуар и попытка побега с ней за границу.
По воспоминаниям современников, замечательная красавица, Лавиния Жадимировская, «была совершенная брюнетка, с жгучими глазами креолки и правильным лицом, как бы резцом скульптора выточенным из бледно-желтого мрамора». В 18 лет она была выдана замуж за богача Жадимировского, человека с прекрасной репутацией. После свадьбы молодые отправились в заграничное путешествие, а по возвращении в Петербург Жадимировские открыли богатый и очень оживленный салон, сделавшийся средоточием самого избранного общества.
На одном из балов красавица Лавиния обратила на себя внимание императора Николая Павловича, но ответила на «царскую милость» резким отказом. И когда, через три года, весь Петербург был взволнован скандальной новостью о побеге красавицы Лавинии Жадимировской, бросившей мужа, с князем Трубецким, Император отдал указ изловить негодника. Беглецов схватили в Тифлисе, доставили в Петербург. Трубецкой был арестован, полгода провел в Алексеевском равелине Петропавловской крепости, был судим военным судом, лишен чинов, дворянства и княжеского достоинства и переведен рядовым в Оренбургские линейные батальоны.
При задержании Жадмировская умоляла, чтобы ее не возвращали к мужу. Говорила, что готова всю вину принять на себя, лишь бы спасти Трубецкого. Когда брат ее прибыл в Царское Село для ее принятия, он начал упрекать ее и уговаривать, чтобы забыла князя Трубецкого, которого поступки, в отношении к ней, так недобросовестны. Она отвечала, что всему виновата она, что князь Трубецкой отказывался увозить ее, но она сама на том настояла. Князь Трубецкой на допросе ответил, что решился на сей поступок, тронутый жалким и несчастным положением этой женщины. Знавши её ещё девицей, он был свидетелем всех мучений, которые она претерпела в краткой своей жизни. Мужа еще до свадьбы она ненавидела и ни за что не хотела выходить за него замуж. Получив от нее письмо, в котором она описывает свое точно ужасное положение, просит спасти ее, пишет, что мать и все родные бросили ее, и что она убеждена, что муж имеет намерение или свести ее с ума, или уморить. ,
В 1854 году Трубецкой был за отличие произведен в прапорщики, в 1855 году был уволен со службы. Получив отставку, поселился в своем сельце Сапун Мурманского уезда. Уже разведенная к тому времени Лавиния Жадимировская, по-прежнему любившая его, тут же приехала к нему и жила в его имении под видом экономки.
19 апреля 1859 года князь Трубецкой умер, и Жадимировская тотчас же уехала из имения князя.
Граф П. X. Граббе, командовавший войсками на Кавказской Линии и в Черномории, так отзывается о Трубецком:
Дочь дипломата писательница графиня А. Д. Блудова писала :