Российский военно-морской офицер. Участвовал в обороне Порт-Артура во время Русско-японской войны 1904-1905 годов. Отличался огромной физической силой, храбростью, инициативой и скандальными выходками. Стал прообразом многочисленных анекдотических историй.

Сергей Балк родился 4 апреля 1866 года в поселке Александровка, Оренбургская область. Рос в семье потомственного дворянина Санкт-Петербургской губернии, отставного капитана гвардейской артиллерии, впоследствии - действительного статского советника Захара Захаровича Балка. В 1887 году вслед за старшим братом Павлом окончил Морское училище.

Службу Балк начал на Балтике, но уже в 1889 году попал в заграничное плавание на фрегат «Генерал-Адмирал», с 1890 по 1892 год плавал за границей на крейсере «Минин». В декабре 1893 году за отличие произведен в лейтенанты. 

Летом 1894 года Сергей Балк отличился, возглавив работы по подъему затонувших рельсов на реке Гольчиха. Этот груз, предназначенный для строительства Сибирской железной дороги, доставлен в устье Енисея из Англии, но затонул во время ледохода. Имевший в своем распоряжении около пятидесяти человек с минимумом оборудования, организовал круглосуточную работу, в результате которой из 2916 затонувших рельсов поднял 2268 штук.

Дальнейшая служба Сергея Захаровича проходила на Тихом океане: с 1895 по 1896 год служил на эскадренном броненосце «Император Николай I», затем - на крейсере I ранга «Адмирал Нахимов», а с 1897 по 1898 год - на мореходной канонерской лодке «Гремящий».

В 1901 году Сергей Балк назначен временно командующим портовым судном «Силач», единственного корабля, способного эффективно служить при Эскадре Тихого океана в качестве буксира и водоотливного судна. Во время шторма 7 ноября 1902 года рядом с Порт-Артуром у парохода «Сибиряк» оборвался буксировочный трос, и в море унесена баржа с людьми. Высланный в море «Силач» на другой день нашел баржу уже у китайского побережья и, несмотря на сильную волну, привел ее в Артур. Участвовал в спасении заградителя «Енисей», чуть не выброшенного во время тайфуна на скалы у крепости.

С первых дней войны с Японией тщательно подобранная и подготовленная им команда «Силача» оказывала неоценимую помощь поврежденным в боях кораблям. Командир портового судна, не сделавший по противнику ни одного выстрела, удостоен двух боевых орденов и золотой сабли с надписью «За храбрость». После сдачи Порт-Артура, Сергей Захарович взорвал «Силача» и ночью с командой на минном катере прорвался в Чифу.

После поражения в войне с Японией и мятежа во Владивостоке настроение среди офицеров Сибирской флотилии - остатков некогда сильной эскадры - было скверным. Пьянство и порожденные им различные «истории» стали обычным явлением. Однако конфликт с комендантом крепости Николаевск-на-Амуре, главным героем которого в августе 1906 года стал командир миноносца «Бесшумный» капитан 2 ранга Сергей Захарович Балк, затмил все иные.

На «Бесшумном» по приглашению Балка ходил штабс-капитан 6-го Восточно-Сибирского стрелкового полка Борис Иванович Бунин, находившийся в отпуске и ожидавший зачисления в запас. Комендант крепости Николаевск-на-Амуре полковник Гандурин 21 августа 1906 года получил извещение о розыске штабс-капитана для привлечения к ответственности по обвинению в «бездействии власти». На следующий день комендант его арестовал.

Сергей Балк, узнав о случившемся поздно вечером того же дня, пришел в ярость. Около 2 часов ночи 23 августа 1906 года подвел к канцелярии Николаевского крепостного пехотного полка, где находился задержанный, тринадцать вооруженных винтовками с примкнутыми штыками матросов.

Бунин, оценивший ситуацию, пытался успокоить своих освободителей, но Сергей Захарович не стал его слушать и увел на миноносец. Утром того же дня командиры, стоявших на том же рейде миноносцев, уговорили Балка передать штабс-капитана военным властям. Конечно, история получила огласку, в пришедшей из Владивостока 24 августа 1906 года телеграмме содержалось распоряжение об аресте уже капитана 2-го ранга.

Следствие опросило участников инцидента, после чего комиссия врачей, назначенная по распоряжению морского министра вице-адмирала Бирилева, признала Балка «в момент совершения преступного деяния невменяемым». Дело передано в Петербург. Министр 20 ноября 1906 года подробно доложил все обстоятельства государю, при чем подчеркнул «совершенно исключительные обстоятельства данного дела» и «неудобство направления его на судебный ход», а также заслуги обвиняемого, и предложил прекратить дело, выдержав виновного в крепости два-три месяца, о невменяемости офицера в докладе речь даже не шла.

Император утвердил представление министра, согласившись на трехмесячное заключение Сергея Балка, о чем в тот же день объявлено в приказе по Морскому ведомству № 729 с чисто символической формулировкой: «за превышение власти, выразившееся в противодействии распоряжениям начальника военно-сухопутного ведомства и неоказание должного уважения этому же начальнику, старшему в чине».

Дальнейшая служба Балка проходила на Балтике, где с июля 1907 года командовал миноносцем «Внимательный». Русский флот постепенно менялся, изживая предвоенные недостатки, и капитан совершенно неожиданно оказался в тупике. Не имел собственного боевого опыта, не имел специальных познаний. Из него получился хороший, лихой командир эсминца. Эсминцы на Балтике были новые, однако устаревших типов, добиться успеха в боевых действиях с наибольшей вероятностью смогли бы при действиях в группе, а к этому Сергей Захарович не был приспособлен. Хорошо мог управлять миноносцем, но едва ли умел воевать сообразно техническим возможностям кораблей новой эпохи.

Но о выдающихся способностях Сергея Захаровича помнили, именно ему командующий 1-м отрядом минных судов Николай Оттович фон Эссен поручил снять с мели эсминец «Инженер-механик Зверев», попавший в аварию 3 июля 1907 года.

Сергей Балк 24 июля 1908 года назначен командиром эсминца «Уссуриец», а 22 декабря того же года переведен на «Пограничник». В капитаны 1-го ранга произведен 6 декабря 1910 года. в ноябре 1911 года стал командиром нового транспорта-мастерской «Кама», предназначенной для обслуживания и ремонта миноносцев, и с успехом прокомандовал ею весь 1912 год, после чего в январе 1913 года переведен командиром на огромный транспорт «Рига» - базу и плавучий склад боеприпасов и снабжения для бригады линейных кораблей.

Оказавшись на вмерзшем в лед свеаборгской гавани транспорте, да еще столкнувшись с проблемами при знакомстве с финансовыми документами судна, огорченный рядом случившихся в феврале краж, Балк вновь стал пить. В последнюю неделю февраля пил много, почти не спал, стал заговариваться, в разговоре с судовым врачом Кедриным упомянул, что ему придется покончить с собой. Врач отнесся к этому, как к пьяной шутке.

Сергей Захарович Балк застрелился 27 февраля 1913 года в возрасте сорока шести лет.  Погребен на кладбище Хельсинки.

Историю случившуюся в Николаевске-на-Амуре приписал своему герою, лейтенанту Мосягину, писатель, революционер и подпоручик по Адмиралтейству Сергей Александрович Гарин.

В повести «Джигит» Сергея Адамовича Колбасьева привлекают внимание байки, которые один из героев, командир миноносца «Джигит» Алексей Петрович Константинов, рассказывает офицерам. Некоторые из них, посвящены похождениям Сергея Балка.

Его именем назван морской буксир «Сергей Балк»