Сергей Жвачкин родился 20 января 1957 года в городе Пермь. Через семь лет семья Жвачкиных переехали в поселок Березово на севере Тюменской области. Родители занимались освоением первого в Западной Сибири газоконденсатного месторождения: отец работал на обустройстве первых скважин, мама оператором добычи.
Начальную школу Сергей окончил в поселке Березово, среднюю в Игриме, Березовского района. Учился без троек, параллельно занимался в музыкальной школе по классу фортепиано и спортом. У мамы Галины Игнатьевны до сих пор хранятся семь разрядных книжек сына, в том числе, по баскетболу, боксу, стрельбе, лыжным гонкам.
В 1974 году молодой человек поступил в Тюменский инженерно - строительный институт на специальность «Промышленное и гражданское строительство». Первый курс окончил заочно, освоив несколько рабочих специальностей. Все годы учебы являлся старостой группы, в комитете комсомола возглавлял культурный сектор, также не расставался с гитарой. Увлечение музыкой осталось со школьной поры, когда играл в ансамбле «Молодо-зелено».
В 1979 году Сергей Жвачкин в должности мастера треста «Томскнефтестрой» приезжает с семьей на томскую землю, в город Стрежевой. Начинает работать на обустройстве Вахского месторождения, расположенного на границе Томской и Тюменской областей, занимается развитием Советско - Соснинского промысла.
Прошел все производственные ступени: мастер, прораб, старший прораб, начальник участка, главный инженер. В 1984 году становится начальником строительно - монтажного управления. Далее год работал инструктором промышленно - транспортного отдела Стрежевского городского комитета Коммунистической Партии Советского Союза.
С 1985 года начинается управленческий этап в трудовой биографии Сергея Жвачкина, назначенного заместителем управляющего трестом «Томскгазстрой». В том же году становится заместителем начальника по капитальному строительству нефтегазодобывающего управления «Васюганнефть» производственного объединения «Томскнефть», где работал до 1987 года.
Затем перешел на работу в «Томскнефтестрой», где до 1989 года являлся секретарем партийного комитета Стрежевского горкома КПСС. До 1994 года Сергей Анатольевич Жвачкин работал во главе треста «Томскнефтестрой».
В 1994 году, после принятия в Томской области Газовой программы, Сергей Жвачкин назначен генеральным директором ОАО «Томскгаз» Восточной нефтяной компании. В начале 1990-х годов традиционные для региона отрасли промышленности оказались без заказов и без работы, спасти экономику региона могли только новые направления развития. Тогда и сделали ставку на освоение газоконденсатных месторождений, открытых еще три десятилетия назад.
Для решения этой задачи требовался молодой, энергичный руководитель, знакомый как с особенностями строительства технологических объектов в этих условиях, так и с нефтяной отраслью, поскольку опыта разработки газоконденсатных месторождений в Томской области не оказалось почти ни у кого. На должность такого руководителя и предложен Сергей Жвачкин.
В 1999 году, когда к реализации томских газовых проектов подключился «Газпром», образовано ОАО «Востокгазпром», президентом которой назначен Сергей Жвачкин. Новая компания сразу получила негласный статус восточного форпоста газового концерна. В ее зону ответственности вошел весь Сибирский и Дальневосточный федеральные округа: от геологии и создания новых центров газодобычи до формирования новых газотранспортных проектов и экспортных маршрутов. Территория деятельности охватила шестнадцать регионов, но газовой столицей оставался Томск.
Импульс получает и томский научно - образовательный комплекс. Сергей Жвачкин стал одним из первых томских промышленников, заложивших основу взаимодействия между реальным сектором экономики и образовательными центрами, исследовательскими организациями.
С сентября 1999 года на протяжении восьми лет Жвачкин избирался депутатом Томской областной Думы. В 2004 году Сергей Жвачкин приглашен на должность генерального директора компании «Кубаньгазпром», позднее переименованную в «Газпром трансгаз Краснодар», где и проработал следующие восемь лет до наделения полномочиями губернатора Томской области.
Под руководством Сергея Жвачкина «Газпром трансгаз Краснодар» стал оператором двух крупных экспортных проектов «Газпрома»: газопроводов «Голубой поток» и «Южный поток». И если «Голубой поток» связывает только Россию и Турцию, то Южный поток, проект межгосударственный, имеющий значение не только для России, но и для Болгарии, Сербии, Греции, Италии, Хорватии, Венгрии, Австрии.
Наряду с развитием экспортных проектов «Газпрома» на Кубани под руководством Сергея Жвачкина начинается строительство магистрального газопровода «Джубга - Лазаревское - Сочи». Эта трасса играет ключевую роль в энергоснабжении города Сочи и повышает степень газификации приморских районов Краснодарского края. В строительстве газопровода применяются современные инженерные решения, которые позволяют сохранить природный баланс всей курортной зоны.
В 2012 году, по представлению Президента России, Сергей Жвачкин наделен полномочиями Губернатора Томской области. Официальное вступление в должность состоялось 17 марта 2012 года. С мая 2013 года являлся членом наблюдательного совета Национального исследовательского Томского государственного университета, а с июня 2014 года стал председателем наблюдательного совета Национального исследовательского Томского политехнического университета.
Также Сергей Анатольевич является Председателем попечительского совета Губернаторского Светленского лицея, академиком Российской инженерной академии и членом-корреспондентом Академии технологических наук России.
В 2017 году, 21 февраля, Сергей Жвачкин подал заявление о досрочном прекращении полномочий Губернатора Томской области. Президент России подписал указ, назначив Сергея Анатольевича временно исполняющим обязанности губернатора Томской области.
Всенародным голосованием 10 сентября 2017 года Сергей Анатольевич избран губернатором на второй срок, набрав 60,58% голосов. Инаугурация прошла 18 сентября того же года.
Медаль «За освоение недр и развитие нефтегазового комплекса Западной Сибири» (1985)
Благодарность Президента РФ (1996)
Заслуженный работник Минтопэнерго РФ (1997)
Орден Почета (1999)
Благодарность Правительства РФ (2000)
Почетный работник газовой промышленности РФ (2000)
Орден Русской православной церкви «Святого благоверного князя Даниила Московского» II и III степеней (2001, 2002)
Золотой знак «Лучший менеджер России» (2001, 2003)
Почетный гражданин Томской области (2004)
Почетная медаль «За заслуги в деле защиты детей России» (24 июля 2014 года)
Орден Дружбы (2016)
Жена - Инна.
Дочь - Ольга.
Дочь- Анастасия (1988 г.р.).
Четверо внуков: Сергей, Александра, Елизавета и Петр.