Советский кинорежиссёр, сценарист, драматург, актёр, педагог.
Родился 21 мая 1906 года в селе Кундравы Оренбургской губернии (ныне село на территории Челябинской области).
В 1923-1925 годах учился в Ленинградском художественном училище.
В 1928 году окончил Ленинградский институт сценических искусств.
В кино — с 1924 года. Дебютировал как актёр в фильме «Мишки против Юденича» (1925), в котором играл роль шпика.
Первые годы актёрской деятельности Герасимова проходили в мастерской «ФЭКС» (Фабрика эксцентрического актёра). В мастерской «ФЭКС» Сергей Герасимов прошёл школу эксцентричного 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, Сергей Аполлинариевич занимался преимущественно режиссурой, во многих своих фильмах выступая и как сценарист.
Несмотря на прежде свойственный Герасимову авангардистский дух, его режиссёрские работы были выдержаны в духе соцреализма.
Режиссёрским дебютом Герасимова стал фильм «Двадцать два несчастья» (1930, совместно с С. Бартеневым); затем он поставил фильм «Сердце Соломона» (1932, сценарий совместно с М. Кресиным), «Люблю ли тебя?» (1934, сценарист Герасимов).
Большое место в творческой биографии Сергея Аполлинариевича Герасимова занимала педагогическая работа, он руководил актёрской мастерской на киностудии «Ленфильм».
В педагогической практике по воспитанию киноактёров и в режиссёрской работе Герасимов, опираясь на опыт реалистической прозы, ищет собственные пути в киноискусстве.
В годы Великой Отечественной войны принимал участие в создании Боевого киносборника № 1 (1941), поставил фильмы «Непобедимые» (1943, совместно с Михаилом Калатозовым) и «Большая земля» (1944), рассказывающие о героической борьбе советских людей на фронте и в тылу.
В 1944-1946 годах — возглавлял Центральную студию документальных фильмов.
В 1944 году возвращается к педагогической работе, руководит объединённой режиссёрской и актёрской мастерской во ВГИКе. Работая со студентами, режиссёр всё больше утверждается в мысли о близости языка современного кино к языку реалистической прозы. Герасимов осуществил со своими учениками, в форме своеобразного киноспектакля, постановку романа Александра Фадеева «Молодая гвардия» (Театр-студия киноактёра). На основе этого спектакля, в 1948 году, был поставлен фильм «Молодая гвардия».
В 1986 году имя С.А. Герасимова присвоено ВГИКу.
Заслуженный деятель искусств РСФСР (1944).
Народный артист СССР (1948).
Действительный член АПН СССР (1978)
Депутат ВС СССР 3—4 созывов (1950—1958)
Доктор искусствоведения (1967)
Член Президиума Советского комитета защиты мира (с 1950)
Секретарь правления СК СССР
Член СП СССР
Ушёл из жизни 26 ноября 1985 года в Москве, похоронен на Новодевичьем кладбище столицы (10 участок, 3 ряд).
