Сергей Сергеевич Николаев родился в Риге.
Работал на киностудии имени М.Горького с 1967 года.
Сначала был рабочим. "Летом я поехал вожатым в пионерский лагерь от Киностудии им. Горького, а ассистент Роу Надя Сорокоум в свободное от съемок время работала там же старшей пионервожатой. Когда Роу приехал со своей новой сказкой "Огонь, вода и медные трубы" (он вообще очень любил встречаться с детьми), Надя, показывая на меня, сказала:
" Александр Артурович, смотрите , какой колоритный парень!". Роу меня запомнил и в 69-м году пригласил на пробы в сказку "Варвара-краса...". Мне повезло: из пяти претендентов выбрали меня -непрофессионального актера."
С тех пор Николаев стал появляться на экране.
На студии он занял пост секретаря комсомольской организации, а вскоре после окончания экономического факультета ВГИКа, стал начальником актёрского отдела. Возглавлял Сергей Николаев его с 1977 по 1996 год и продолжал сниматься в кино.
В последние годы жизни Николаев находился в очень тяжёлом состоянии из-за проблем в области сердца и постоянно лежал в больницах. В 2016 году он попал в Боткинскую больницу, где был прооперирован на сердце, и ему удалили даже часть лёгкого.
Однако операция не помогла актёру — рано утром 16 мая он скончался в Боткинской больнице на 70-м году жизни. Урна с прахом захоронена на Бабушкинском кладбище в Москве.