Сергей Аполлинариевич Герасимов родился 21 мая 1906 года.
Народный артист СССР.
С 1948 учился в Ленинградском художественном училище.
В 1928 окончил Ленинградский государственный институт сценического искусства.
В кино — с 1924.
Дебютировал как актёр в кинофильме "Мишки против Юденича" (1925), в котором играл роль шпика.
Первые годы актёрской деятельности Г. проходили в мастерской "ФЭКС" (Фабрика эксцентрического актёра).
Снимался в фильме режиссеров Г. Козинцева и Л.Трауберга в ролях: Чиновника ("Шинель", 1926), Медокса ("С. В. Д.", 1927), Журналиста ("Новый Вавилон", 1929), Председателя сельсовета ("Одна", 1931), а также в фильме режиссера Ф.Эрмлера — Меньшевик ("Обломок империи", 1929) и Вс.Пудовкина — 2-й бонза ("Дезертир", 1933) и др.
В мастерской "ФЭКС" Герасимов прошёл школу эксцентричность актёра. В своих первых ролях проявил себя как актёр преимущественно гротескового плана, мастер острого, графически чёткого рисунка образа. В дальнейшем, не оставляя полностью актёрской работы, Герасимов занимался преимущественно режиссурой, во многих своих фильмах выступая и как сценарист.
Большое место в творческой биографии Герасимова занимала педагогическая работа, он руководил актёрской мастерской на киностудии "Ленфильм".
Режиссёрским дебютом Герасимова был фильм "Двадцать два несчастья" (1930, совместно с С. Бартеневым); затем он пост. ф. "Сердце Соломона" (1932, сцен. Герасимов совместно с М. Кресиным), "Люблю ли тебя" (1934, сцен. Г.).
В 1944—46 Герасимов возглавлял Центр, студию документального фильма.
В 1944 Герасимов возвращается к педагогической работе, он руководит объединённой режиссёрской и актёрской мастерской во ВГИКе.