Сергій Володимирович народився 22 січня (3 лютого) 1891 року в Іркутську в родині відомого геолога Володимира Опанасовича Обручева і Єлизавети Ісаківни Лур'є (1933). З 14 років він брав участь в геологічних експедиціях батька, а у віці 21 року самостійно провів експедицію, присвячену геологічній зйомці околиць аджарського міста Боржомі.
Впродовж 1926—1935 років вивчав майже недосліджені райони Північного Сходу СРСР — басейни річок Індигірки і Колими (в результаті чого була встановлена їх золотоносность), Чукотський округ. Розробив схеми орографії, геоморфології, тектонічної і геологічної будови Північно-Східної Азії. 1926 року під час Індигірської експедиції Геолкому ВРНГ СРСР запропонував об'єднати гірські споруди середньої течії Індигірки і Колими під назвою хребта Черського[3]. Крім того, в експедиції був відкритий Полюс холоду Північної півкулі — селище Оймякон (зафіксований мінімум -68 °C, розрахований теоретичний мінімум -71 °C)[3]. Впродовж 1929—1932 років працював в Якутській комісії АН СРСР[4]. З 1932 по 1941 рік працював у Всесоюзному арктичному інституті[4]. 1937 року йому було присуджено вчений ступінь доктора геолого-мінералогічних наук і звання професора без захисту дисертації за сукупністю проведених робіт[5].
З 1950 року працював в Лабораторії геології докембрію АН СРСР, з 1963 року займав посаду директора[4][6]. 23 жовтня 1953 року обраний член-кореспондентом АН СРСР, відділення геолого-географічних наук (загальна геологія)[4].
Сергій Володимирович Обручев добре знав 7 європейських мов, самостійно вивчив і пропагував штучну мову есперанто, деякий час був редактором журналу «La Ondo de Esperanto», з 1957 року очолював секцію есперанто в Будинку вчених імені М. Горького в Ленінграді[7].
Сергій Володимирович був членом ряда наукових товариств: Мінералогічного (1919), Московського товариства дослідників природи, головою Відділення фізичної географії Географічного (1941).
Марія Левівна Лур'є (1907—?), доктор геолого-мінералогічних наук; дочка двоюрідного брата С. В. Обручева — видавничого працівника, першого директора видавництва Учпедгиз (згодом «Просвіта») Лева Яковича Лур'є (1875—1942). Автор монографии «Структури траппів Сибірської платформи», редактор збірки «Матеріали з геології та корисних копалин Східного Сибіру». Першим шлюбом була одружена з геологом і петрографом Соломоном Давидовичем Цирель-Спринцсоном (1900—1988), який був репресований 1936 року; їх син — геофізик, почесний геолог Російської Федерації Вадим Соломонович Цирель (1930) — виховувався в родині Сергія Володимировича. Сестра Марії Левівни — перекладач пригодницької прози Тетяна Левівна Ровинська (1901—?), чий чоловік Вільям Іонович Ровинський (1902—1971) — також відомий перекладач.
Обручев — автор низки науково-популярних книг, у тому числі: «В невідомих горах Якутії» (1928), «На „Персеї“ полярними морями» (1929), «Колимська земелька» (1933), «На літаку по Східній Арктиці» (1934), «В незвідані краї» (1954), «Горами і тундрами Чукотки» (1957), «Серце Азії» 1965) та ін[4]. Також автор літературознавчого дослідження «Над зошитами Лермонтова» (1965)[4]. Склав двотомний «Довідник мандрівника і краєзнавця» (1949—1950)[4][3]. На підставі архівних досліджень виявив, що російські помори освоїли Шпіцберген в XV столітті, принаймні за сто років до відкриття його голландською експедицією Баренца.
С. В. Обручев опублікував понад 250 наукових і науково-популярних праць[8], серед них:
Обручев С. В. Тунгусский бассейн (южная и западная часть), т. 1—2, М.—Л.: 1932—33 (Труды Всесоюзного геологоразведочного объединения НКТП СССР, вып. 164 и 178)
Обручев С. В. Как я открыл полюс холода в Якутии // Пионер. 1938. № 9. С. 64-68.
Обручев С. В. Очерк тектоники северо-восточной Азии, в кн.: Академику В. А. Обручеву, к пятидесятилетию научной и педагогической деятельности, т. 1, М.—Л.: 1938
Обручев С. В. Самолёт летит на Дальний Восток // Наша страна. 1938. № 11. С. 5-13.
Обручев С. В. Новая орографическая схема северо-восточной Азии, Л.: «Ученые записки Ленинградского государственного университета. Серия географических наук», 1940, № 56, вып. 3.
Обручев С. В.Геология северо-восточной Азии // Конференция по развитию производительных сил Якутской АССР: Тез. докладов. М.; Л.: Изд-во АН СССР. 1941. С. 5-6.
Обручев С. В. Основные черты тектоники и стратиграфии Восточного Саяна, «Известия Академии наук СССР. Серия геологическая», 1942, № 5—6
Обручев С. В. Орография и геоморфология восточной половины Восточного Саяна, «Известия Всесоюзного географического общества СССР», 1946, Т. 78. № 5/6.
Обручев С. В. Новые материалы по орографии Северо-восточной Тувы, в кн.: Вопросы геологии Азии, т. 2, М.: 1955.
Обручев С. В.Вступительная статья // Д. Хант. Восхождение на Эверест. М: ИЛ, 1956. С. 5-17.
Гранина А. Н., Обручев С. В.Названия в честь И. Д. Черского [Архівовано 1 лютого 2018 у Wayback Machine.] // И. Д. Черский. Неопубликованные статьи, письма и дневники: Статьи о И. Д. Черском и А. И. Черском. Иркутск: Иркутск. кн. изд-во, 1956. С. 94.
1946 — Сталінська премія першого ступеня за відкриття і геологічне дослідження родовищ олова на північному-сході СРСР, що забезпечили створення сировинної бази[3].
(рос.)Гришина Л. И. К неведомым горам. Путешествия С. В. Обручева. — М. : Мысль, 1971. — 64 с.
(рос.)Крымгольц Г. Я., Крымгольц Н. Г. Обручев С. В. // Имена отечественных геологов в палеонтологических названиях. — СПб., 2000. — С. 87-88.
(рос.)Михайлов Д. А. Сергей Владимирович Обручев (1891—1965) // Обручевы. — СПб. : Ника, 2010. — С. 247—273.
(рос.)Обручева Т. С. Экспедиции 1918-1939 гг. Сергея Владимировича Обручева: Последние географические открытия 20 века // Ломоносовские чтения [МГУ, 21-22 апр. 2014 г.]. — М. : Изд-во ИКАР, 2014. — С. 108—111.
.svg){kind=small}
