Сергей Кара-Мурза родился 23 января 1938 года в городе Москва. В 1956-1961 годах учился на химическом факультете МГУ имени М. В. Ломоносова, после окончания которого занимался научной деятельностью как химик.
В 1961-1968 годах - аспирант и сотрудник Института химии природных соединений АН СССР, затем Института органической химии АН СССР, в котором в 1966 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата химических наук по теме "Исследование структуры группового вещества крови А". В 1966-1968 и 1970-1972 годах С.Г.Кара-Мурза был командирован и работал на Кубе. После работы на Кубе перешел в гуманитарную сферу и стал изучать вопросы научной политики.
В 1968-1990 годах работал сотрудником, руководителем отдела, заместителем директора Института истории естествознания и техники АН СССР. В 1983 году в этом институте защитил докторскую диссертацию по истории и методологии науки и техники. Тема диссертации - «Роль исследовательских методов в формировании современной органической химии и биохимии». В 1986-1991 годах входил в группы экспертов ЦК КПСС по организации науки. В 1988 году получил звание профессора. В 1990-2000 годах работал главным научным сотрудником, начальником сектора устойчивого развития аналитического центра по научной и промышленной политике Министерства науки и промышленности Российской Федерации.В 1992 году сотрудник Аналитического центра РАН по проблемам социально-экономического и научно-технического развития..
В 2004 году - начальник сектора устойчивого развития аналитического центра Министерства науки и промышленности Российской Федерации. В 2005 году - начальник сектора общих проблем устойчивого развития Российского исследовательского института экономики, политики и права в научно-технической сфере. В этом качестве 25 октября 2005 года с докладом «Социокультурный код российской цивилизации. Технологии сборки и демонтажа народов» участвовал в конференции «Духовные основы российской цивилизации: горизонты третьего тысячелетия», организованной Российским фондом развития высоких технологий совместно с Институтом философии РАН и Институтом рефлексивных процессов и управления.
По состоянию на 2012 год - главный научный сотрудник Института социально-политических исследований РАН, профессор кафедры государственной политики факультета политологии МГУ имени Ломоносова.
В годы перестройки был привлечен к анализу систем, выходящих за рамки науки. Читал лекции в университетах Испании, в 1989-1990 годах работал приглашенным профессором университета Сарагосы. Перу Кара-Мурзы принадлежит более 50 статей по химии, статьи по истории и методологии науки, науковедению, книги «Проблемы организации науки», «Основы науковедения», «Технология научных исследований» и другие.
Кара-Мурза привлекался Администрацией президента России для чтения специальных лекций российским студентам. Как политолог выступал на слете проправительственного молодежного движения «Наши» на озере Селигер. Свободно владеет испанским языком. С марта 2013 года является генеральным директором «Центра проблемного анализа и государственно-управленческого проектирования», который осенью 2014 года переименован в Центр изучения кризисного общества.
Более всего Сергей Кара-Мурза известен работами об обществе, особенно об общественном сознании. Представитель левопатриотической мысли, защитник идеалов коллективизма, «традиционного» идеократического общества и рационального мышления. В целом Кара-Мурза положительно относится к историческому опыту СССР, критикуя марксизм с позиций, близких к Антонио Грамши и народничеству. Первые публикации в СМИ появились при активной поддержке В.В.Кожинова. В 1990 годы регулярно публиковался в газете «Правда»
В современной политической жизни России он выступает за блок «красных и демократов», видит опасность для независимости страны в возможном сценарии «оранжевой революции». Евромайдан и события на Украине конца 2013 - начала 2014 годов призывает рассматривать как предостережение для России, обращая внимание на схожесть проблем, характерных для российского и украинского общества
Уважительно относится к религии, достаточно тепло отзывается о православии. По его мнению, Владимир Путин «стал символом России и выполнил необходимую для спасения страны миссию. Уже из-за этого он вошел в число исторически значимых политиков, достойных памяти и уважения». Являясь противником внедрения в образовании западной системы школ двух коридоров: школу для элиты, получающей образование университетского типа и школу для массы, дающую «мозаичную культуру», последовательно и аргументировано отстаивает единую общеобразовательную школу университетского типа, дающую целостное представление об окружающем нас мире.
{sliders Семья }
Дед — Сергей Георгиевич Кара-Мурза, московский адвокат и театровед. Отец — Георгий Сергеевич Кара-Мурза, советский историк-китаевед. Двоюродный брат члена Федерального политсовета Союза правых сил политолога Алексея Алексеевича Кара-Мурзы и телеведущего Владимира Алексеевича Кара-Мурзы, дядя журналиста и политика Владимира Владимировича Кара-Мурзы.
Дочь Дарья Кара-Мурза — научный работник, сын Георгий Кара-Мурза — художник, преподаватель РЭУ им. Г. В. Плеханова; внук и внучка.
{sliders}